EP2274519B1 - Regelbare kühlmittelpumpe und verfahren zu deren regelung - Google Patents
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- EP2274519B1 EP2274519B1 EP09745442.5A EP09745442A EP2274519B1 EP 2274519 B1 EP2274519 B1 EP 2274519B1 EP 09745442 A EP09745442 A EP 09745442A EP 2274519 B1 EP2274519 B1 EP 2274519B1
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- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0027—Varying behaviour or the very pump
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B23/10—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type
- F04B23/106—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type being an axial piston pump
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- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/60—Control system actuates means
- F05D2270/64—Hydraulic actuators
Definitions
- the invention relates to a controllable coolant pump and a method for controlling this controlled via a pulley coolant pump for internal combustion engines.
- the cylinder head in order to bring the exhaust gas temperature as fast as possible to the desired level, during the cold start phase, the cylinder head should not be flowed through by coolant.
- controllable coolant pumps driven by the crankshaft of the internal combustion engine via pulleys are also described in which the impeller is shiftably driven (for example via a friction pairing) by the pump shaft.
- the impeller is shiftably driven (for example via a friction pairing) by the pump shaft.
- the drive of the coolant pump is disengaged during cold start of the engine by means of these designs.
- the invention is therefore based on the object to develop a controllable coolant pump and a method for controlling this controlled via a pulley coolant pump (with valve spool) for internal combustion engines, which eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art, on the one hand by "zero leakage" a ensures optimal warming of the engine and also on the other hand after engine warming the engine temperature in continuous operation is able to influence so accurately that in the entire working range of the engine both the Pollutant emission as well as the friction losses and fuel consumption can be significantly reduced, and also allows even with very limited installation space for the coolant pump in the engine compartment and very low drive power reliable actuation of the valve spool, and even in case of failure of the control further functioning of the coolant pump (Fail-safe) ensures, in addition, by a manufacturing and assembly technology very simple, cost-effective, "standardizable" for different pump sizes optimally occupy the space available in the engine compartment space exploiting design, doing no factory air-free filling requires, also always high reliability and Reli
- this object is achieved by an apparatus and a method for controlling a driven via a pulley coolant pump for internal combustion engines according to the features of the independent claims of the invention.
- FIG. 1 is the inventive variable coolant pump in the side view in section, with the position of the valve spool in its rear end position (ie in the working position "OPEN").
- impeller 5 In this design is on a pump housing 1, in a pump bearing 2 driven by a pulley 3 pump shaft 4 with a on a free, flow-side end of this pump shaft 4 rotatably arranged impeller 5 is arranged.
- a pressure-actuated, spring-loaded by a return spring 6 valve spool with a rear wall 7 and the outflow of the impeller 5 variably overlapping outer cylinder 9 is arranged in the pump interior.
- a shaft seal 11 is disposed between the impeller 5 and the pump bearing 2 in a seal receptacle 10.
- a working housing 12 is arranged on the pump housing 1 and the housing of an electromagnetic actuator 13 is arranged thereon, wherein a working sleeve 14 is arranged in the working housing 12.
- This is pump shaft side in the working housing 12 adjacent to a pressure chamber 15 which opens via a pressure channel 16 in an annular channel 17, which in one of the seal holder 10 on the impeller side opposite in the pump housing 1 arranged sleeve receptacle 18, rotationally symmetrical to the axis of rotation of the pump shaft 4 is incorporated.
- the housing of the actuator 13 and the working sleeve 14 are made of one piece.
- annular piston working sleeve 19 is arranged with a sealing web 20 and a bottom 21 in which the pump shaft 4 rotates freely.
- flow openings 23 are arranged to the annular channel 18 near the bottom.
- the inner wall 24 of the annular piston working sleeve 19 is fastened in a force-locking manner to a position securing sleeve 25 with a rigidly arranged wall plate 26.
- a profile sealing ring 27th is arranged. This is on the wing wheel side positively connected to a provided with a web system 28 annular piston 29.
- the rear wall 7 of the valve slide is arranged in a form-fitting manner in the end region of the wing wheel.
- the restoring spring 6 is arranged between the wall plate 26 and the rear wall 7 of the valve slide resting against the annular piston 29.
- a bypass seal 30 is arranged with an elastomer sealing lip, which prevents a pressure build-up between the wall plate 26 and the rear wall 7 of the valve spool with the resulting bypass leakage at "closed" valve spool.
- the primary seal is ensured between the end face of the outer cylinder 9 and the associated counter surface in the spiral housing.
- the function of "zero leakage" (zero promotion) can be optimally realized with minimal power consumption to functionally reliable and reliable to set the coolant flow during the warm-up phase of the engine completely shut down if necessary.
- a working chamber 31 adjacent to the pressure chamber 15 is arranged in the working sleeve 14, wherein an outlet valve membrane 32 provided with a perforated diaphragm is arranged between the working chamber 31 and the pressure chamber 15.
- a working piston 34 arranged on a piston rod 33 is arranged linearly displaceably in the working chamber 31.
- an annular groove 35 with through-holes 36 is arranged on the working space side.
- the annular groove 35 is adjacent to the working piston 34 also a working piston arranged on the working piston 34, provided with a pinhole intake valve membrane 37 is attached.
- a compression spring system 38 is arranged on the working sleeve 14.
- a rod seal 39 enclosing the piston rod 33 is arranged between the working chamber 31 and the compression spring system 38.
- an inflow space 40 is arranged in the wall of which inflow openings 41 are arranged, which lead into a arranged between the working housing 12 and the working sleeve 14 annulus 43, with the pump interior. 8 connected via one or more inlet bores 42.
- a filter element 44 is arranged between the annular space 43 and the inflow openings 41.
- a magnet armature 45 is disposed on the end of the piston rod 33 opposite the working piston 34 and is guided linearly displaceably in the actuator 13 in the magnetic field of a magnet coil 46 arranged in a housing of the actuator 13 in a coil receptacle. It is also characteristic that a compression spring 49 is arranged between the pressure spring system 38 arranged on the working sleeve 14 and a spring receptacle 47 arranged on the magnet armature 45, in a spring chamber 48.
- an armature stop 50 is preferably arranged with damping element / s in the actuator.
- an inlet opening 51 leading into the area of the spring chamber 48 and in the armature 45, in the anchor stop 50 and in the housing of the actuator 13 each adjacent / merging outflow openings 52 are arranged.
- the rod seal 39 separates the area of the actuator leading to the coolant from an area filled with air (“dry"), the inflow opening 51 and outflow openings 52 allow free gas exchange with the environment, thereby providing a low-friction translational movement of the armature 45 in the area the solenoid 46 is ensured.
- the inventive method for influencing the flow rate of the described in the, in the FIG. 1 illustrated controllable coolant pump is characterized by the fact that by varying the current intensity and / or the duration of the current applied to the solenoid current pulses in the magnetic field 46 acting on the magnet armature 45 force is varied, so that in conjunction with the action of the compression spring 49 on the Magnetic armature 45, the frequency and / or the stroke (the amplitude) of the oscillations of the working piston defined is / are varied so that the working piston 34 by means of the arranged at the opposite end of the piston rod 33 in the magnetic field of the magnetic coil 46 magnet armature 45 repeatedly (periodically), and is placed in defined translational oscillations.
- This magnetic actuation causes in conjunction with the arrangement according to the invention in many small "part strokes” stocky “pump promotion", which then due to the special arrangement according to the invention has a displacement of the valve spool with its outer cylinder 9 and arranged on these assemblies.
- the functional principle according to the invention thus ensures, for the first time with minimal installation space, very low weight, an optimal air gap and an optimized force-stroke ratio by means of the special arrangement according to the invention achieving arbitrarily large actuation forces and working strokes on the valve slide with its profile seal 27, its annular piston 29, its rear wall 7 , its outer cylinder 9 and all arranged on these components according to the invention assemblies.
- the regulation of the flow rate of the coolant pump according to the invention is effected in that on the one hand working space on the working piston 34, an annular groove 35 is disposed with through holes 36, and that also the working space side, as in FIG. 1 represented, on the working piston 34 is provided with a perforated aperture inlet valve membrane 37 is arranged.
- an outlet valve membrane 32 is provided which is provided with a pinhole. If now the working piston 34 (as described above) vibrated, so is sucked from the via the inlet bore 42 to the pump interior 8 annular space 43 coolant through the filter element 44 through the inflow openings 41 into the inflow 40 in, and at the same time through the Through holes 36 of the working piston 34 in the working piston arranged on the annular groove 35 and from there Pressed over the provided with a pinhole inlet valve diaphragm 37 into the working space 31, and then introduced from there via the provided with a pinhole exhaust valve membrane 32 into the pressure chamber 15.
- the solution of the present invention which can be easily standardized and manufactured cost-effectively, ensures high pump and motor efficiency with a minimum use of energy (which is less than 5 W).
- the "neutral" construction according to the invention makes it possible for the actuator 13 according to the invention to be used as a standardized component in various water pumps.
- the actuating unit according to the invention which due to the superposition of a "pumped flow” with a “leakage flow” a space-optimized, compact, manufacturing and assembly technically simple as well as very cost-effective and very robust solution, thus allowing a reliable operation of the valve spool even with very strong limited installation space (for the actuator of the coolant pump).
- Another advantage of the solution according to the invention consists in the fact that the filter element 44 does not have to be exchanged during the entire service life, since only very small volume flows (and these always only “down” and then back again) are exchanged via the filter element 44 become.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine regelbare Kühlmittelpumpe und ein Verfahren zur Regelung dieser über eine Riemenscheibe angetrieben regelbaren Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore.
- Im Zuge der stetigen Optimierung von Verbrennungsmotoren im Hinblick auf Emission und Kraftstoffverbrauch ist es wichtig den Motor nach dem Kaltstart möglichst schnell auf die Betriebstemperatur zu bringen.
- Dadurch werden sowohl die Reibungsverluste minimiert (mit zunehmender Öltemperatur sinkt Viskosität des Motoröls und damit die Reibung an allen ölgeschmierten Bauteilen), zugleich die Emissionswerte reduziert (da erst nach der sogenannten "Anspringtemperatur" die Katalysatoren wirksam werden, beeinflusst der Zeitraum bis zum Erreichen dieser Temperatur wesentlich die Abgasemission) und auch der Kraftstoffverbrauch deutlich verringert. Versuchsreihen in der Motorentwicklung haben gezeigt, dass eine sehr wirksame Maßnahme zur Motorerwärmung das "stehende Wasser" oder die "Null-Leckage" während der Kaltstartphase ist.
- Dabei sollte, um die Abgastemperatur so schnell wie möglich auf das gewünschte Niveau zu bringen, während der Kaltstartphase der Zylinderkopf keinesfalls von Kühlmittel durchströmt werden.
- Von Fahrzeugherstellern werden in diesem Zusammenhang Leckageströme von weniger als 0,5 l/h ("Null-Leckage") gewünscht.
- Die Untersuchungen zum Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen haben zudem gezeigt, dass durch ein konsequentes Thermomanagement (also jene Maßnahmen welche zu einem energetisch und thermomechanisch optimalen Betrieb eines Verbrennungsmotors führen) etwa 3% bis 5% Kraftstoff eingespart werden können.
- Im Stand der Technik werden daher auch von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über Riemenscheiben angetrieben regelbare Kühlmittelpumpen vorbeschrieben bei denen das Flügelrad schaltbar (beispielsweise über eine Reibpaarung) von Pumpenwelle angetrieben wird. Mit derartigen Kühlmittelpumpen kann eine einfache Zweipunktregelung realisiert werden mittels der die Kühlleistung der Kühlmittelpumpen variiert werden kann.
- Um zunächst eine kurzfristigere Motorerwärmung zu ermöglichen, wird mittels dieser Bauformen der Antrieb der Kühlmittelpumpe beim Kaltstart des Motors ausgekuppelt.
- Hat dann der Motor seine Betriebstemperatur erreicht, wird die jeweilige Reibkupplung (mit den dieser Kupplungsbauform eigenen funktionsbedingten Verschleißproblemen) aktiviert, d.h. der Antrieb der Kühlmittelpumpe eingeschaltet.
- Dadurch werden sofort große Mengen des noch kalten Kühlmittels in den auf die Betriebstemperatur erwärmten Motor gepumpt, so dass sich dieser zwangsläufig wieder sofort stark abgekühlt.
- Dadurch werden die erwünschten Vorzüge einer schnellen Erwärmung des Motors jedoch schon teilweise wieder kompensiert.
- Zudem sind infolge der erforderlichen Massenbeschleunigung beim Wiedereinschalten, insbesondere bei größeren Kühlmittelpumpen sehr hohe Drehmomente zu überwinden, welche zwangsläufig eine hohe Bauteilbelastung zur Folge haben.
- Von der Anmelderin wurden daher sowohl in der
DE 10 2005 004 315 B4 wie auch in derDE 10 2005 062 200 B3 zwei zwischenzeitlich bewährte Lösungen vorgestellt, welche eine aktive Steuerung der Kühlmittelfördermenge ermöglichen, um einerseits durch "Null-Leckage" eine optimale Erwärmung des Motors zu gewährleisten und um andererseits nach der Erwärmung des Motors (d.h. im "Dauerbetrieb") die Motortemperatur so zu beeinflussen, dass im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Schadstoffemission wie auch die Reibungsverluste und zudem gleichzeitig auch der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können. - Bei diesen Lösungen ist im Pumpengehäuse ein jeweils in Richtung der Wellenachse der Pumpenwelle verschiebbar gelagerter, ringförmig ausgebildeter Ventilschieber mit einem den Ausströmbereich des Flügelrades variabel überdeckenden Außenzylinder angeordnet, welcher entgegen der Federkraft von Rückholfedern entweder wie in der Lösung nach der
DE 10 2005 004 315 B4 vorgeschlagen, elektromagnetisch, d.h. mit Hilfe einer im Pumpengehäuse angeordneten Magnetspule, welche auf einen mit dem Ventilschieber starr verbundenen Magnetanker einwirkt, oder wie in derDE 10 2005 062 200 B3 vorgeschlagen, mittels eines pneumatisch oder hydraulisch betätigten Aktuators (welcher hydraulisch auf am Ventilschieber starr angeordnete, im Pumpengehäuse geführte Kolbenstangen einwirkt) linear verschoben werden kann. - Diese Anordnung eines geführten, linear verschiebbaren, den Ausströmbereich des Flügelrades variabel überdeckenden Ventilschiebers ist eine sehr kompakte, einfache und robuste Lösung, welche eine hohe Betriebssicherheit und eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet.
- Der Nachteil dieser Lösungen resultiert jedoch (in Verbindung mit dem oftmals stark begrenzten Einbauraum für die Kühlmittelpumpen im Motorraum der Kraftfahrzeuge) aus dem zwingend erforderlichen, relativ großen "Bauraum" entweder für die Magnetspule bzw. die hydraulischen bzw. pneumatischen Aktuatoren und deren Anschlussleitungen.
- In der
DE 10 2006 034 960 B4 wurde zudem eine Kühlmittelpumpe mit einem (analog zurDE 10 2005 004 315 B4 ) elektromagnetisch, oder auch einem über Getriebeglieder mittels Stellmotor verstellbaren Ventilschieber vorgestellt. Ein wesentlicher Nachteil dieser Bauform besteht darin, dass mit dieser in derDE10 2006 034 960 B4 vorgestellten Lösung eine der "Null-Leckage" bzw. "Null-Förderung" nicht realisiert werden kann, da die einerseits vorgeschlagenen kleinen Spaltdichtungen dennoch Leckagen ermöglichen und die andererseits in Verbindung mit Figur 4 beschriebene Abdichtung über "mitlaufende" O-Ringe nicht zuverlässig ist, da die hohe Relativgeschwindigkeit zwischen rotierendem O-Ring und stehendem Gehäuse unweigerlich zur Zerstörung des O-Ringes im Betriebseinsatz führt. - Auch erfordern beide vg. Bauformen der
DE 10 2006 034 960 B4 , wie bereits erläutert, wiederum einerseits in der elektromagnetischen Variante für die Magnetspule, aber auch andererseits in der "getriebetechnischen" Variante für den Stellmotor einen relativ großen "Bauraum". - Da die elektromagnetische Variante das Pumpengehäuse mit in den Magnetkreis einbezieht, muss die Konstruktion zwangsläufig für jede Bauform und Baugröße, d.h. für jede Motorapplikation neu überarbeitet und konstruktiv angepasst werden.
- Ein weiterer Nachteil des in der
DE 10 2006 034 960 B4 vorgeschlagenen elektromagnetischen Direktantriebes für der Ventilschieber besteht darin, dass dieser aufgrund Bauraumrestriktionen in Verbindung mit dem / bzw. in Folge des großen Anfangsluftspaltes nur bedingt, d.h mit eingeschränkter Zuverlässigkeit genügend Kraft / Hub für eine sichere Betätigung des Ventilschiebers aufbringen kann. - Darüber hinaus sind die Fertigung und die Montage der in der
DE 10 2005 004 315 B4 , derDE 10 2005 062 200 B3 wie auch der in derDE 10 2006 034 960 B4 vorgestellten Bauformen sehr kostenintensiv und nicht standardisierbar, da wie bereits erläutert, die meisten Funktionsbaugruppen der vg. Lösungen für jede Pumpenbaugröße nach unterschiedlichen Konstruktionszeichnungen separat angefertigt werden müssen. - Dabei erfordert die in der
DE 10 2005 062 200 B3 vorgestellte Lösung zudem eine werkseitige luftfreie Befüllung. - Eine weitere Bauform einer mechanisch angetriebenen Kühlmittelpumpe wurde in der
DE 197 09 484 A1 vorgestellt. Bei dieser Lösung wird ein Bypass durch Vergrößerung des Spaltes zwischen offenem Flügelrad und Gehäuse erzeugt. Dieser Spalt kann mittels eines Elektromagneten bei der Lösung in derDE 197 09 484 A1 vorgeschlagenen Lösung variiert werden, wobei zugehörige die Ansteuerung des Elektromagneten mittels einer impulsbreitenmodulierten Spannung erfolgt. - Auch diese Lösung weist wiederum wesentliche Nachteile auf, welche unter anderem darin bestehen, dass mit der in der
DE 197 09 484 A1 vorgeschlagenen Lösung keinesfalls eine "Null-Leckage" d.h. eine Null - Fördermenge realisiert werden kann und dass zudem selbst bei geöffneten Bypass die Leistungsaufnahme der Pumpe nicht nennenswert zurückgeht (bei offenem Bypass sinkt zwar der Gegendruck der Pumpe - doch der Volumenstrom nimmt zu), d.h. dass mit dieser Lösung nur ein schlechter Wirkungsgrad realisiert werden kann. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine regelbare Kühlmittelpumpe und ein Verfahren zur Regelung dieser über eine Riemenscheibe angetrieben regelbaren Kühlmittelpumpe (mit Ventilschieber) für Verbrennungsmotore zu entwickeln, welche die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, dabei einerseits durch "Null-Leckage" eine optimale Erwärmung des Motors gewährleistet und zudem andererseits nach der Erwärmung des Motors die Motortemperatur im Dauerbetrieb so exakt zu beeinflussen vermag, dass im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Schadstoffemission wie auch die Reibungsverluste und der Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden können, und die zudem selbst bei sehr stark begrenzten Einbauraum für die Kühlmittelpumpe im Motorraum und bei sehr geringer Antriebsleistung dennoch eine zuverlässige Betätigung des Ventilschiebers ermöglicht, sowie selbst bei Ausfall der Regelung ein Weiterfunktionieren der Kühlmittelpumpe (Fail-safe) gewährleistet, sich darüber hinaus durch eine fertigungs- und montagetechnisch sehr einfache, kostengünstige, für unterschiedliche Pumpenbaugrößen "standardisierbare" optimal den im Motorraum vorhandenen Bauraum ausnutzende Bauform auszeichnet, dabei keine werkseitige luftfreie Befüllung erfordert, zudem stets eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit bei hohem Wirkungsgrad gewährleistet und darüber hinaus eine einfache und kostengünstige Einbindung ins Motormanagement ermöglicht.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung einer über eine Riemenscheibe angetrieben Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore nach den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche der Erfindung gelöst.
- Vorteilhafte Ausführungen Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung in Verbindung mit einer Zeichnung zur erfindungsgemäßen Lösung.
- In der
Figur 1 ist die erfindungsgemäßen, regelbaren Kühlmittelpumpe in der Seitenansicht im Schnitt, mit der Stellung des Ventilschiebers in seiner hinteren Endlage (d.h. in der Arbeitsstellung "OFFEN") dargestellt. - Bei dieser Bauform ist an einem Pumpengehäuse 1, in einem Pumpenlager 2 eine von einer Riemenscheibe 3 angetriebene Pumpenwelle 4 mit einem auf einem freien, strömungsseitigen Ende dieser Pumpenwelle 4 drehfest angeordneten Flügelrad 5 angeordnet.
- Zudem ist im Pumpeninnenraum 8 ein druckbetätigter, durch eine Rückstellfeder 6 federbelasteter Ventilschieber mit einer Rückwand 7 und einem den Ausströmbereich des Flügelrades 5 variabel überdeckenden Außenzylinder 9 angeordnet.
- Im Pumpengehäuse 1 ist zwischen dem Flügelrad 5 und dem Pumpenlager 2 in einer Dichtungsaufnahme 10 ein Wellendichtring 11 angeordnet.
- Erfindungsgemäß ist am Pumpengehäuse 1 ein Arbeitsgehäuse 12 und an diesem das Gehäuse eines elektromagnetischen Aktuators 13 angeordnet, wobei im Arbeitsgehäuse 12 eine Arbeitshülse 14 angeordnet ist. Dieser ist pumpenwellenseitig im Arbeitsgehäuse 12 eine Druckkammer 15 benachbart die über einem Druckkanal 16 in einen Ringkanal 17 mündet, welcher in einer der Dichtungsaufnahme 10 flügelradseitig gegenüberliegend im Pumpengehäuse 1 angeordneten Hülsenaufnahme 18, rotationssymmetrisch zur Drehachse der Pumpenwelle 4, eingearbeitet ist.
- Vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist, wenn das Gehäuse des Aktuators 13 und die Arbeitshülse 14 aus einem Stück gefertigt sind.
- Erfindungswesentlich ist auch, dass in der Hülsenaufnahme 18 eine Ringkolbenarbeitshülse 19 mit einem Dichtsteg 20 und einem Boden 21 angeordnet ist in welcher die Pumpenwelle 4 frei dreht.
- In der Außenwandung 22 der Ringkolbenarbeitshülse 19 sind nahe dem Boden 21 Durchströmöffnungen 23 zum Ringkanal 18 angeordnet.
- Am flügelradseitigem Ende der Ringkolbenarbeitshülse 19 ist auf der die Außenwandung 22 der Ringkolbenarbeitshülse 19 deutlich überragenden Innenwandung 24 der Ringkolbenarbeitshülse 19 eine Lagesicherungshülse 25 mit einer starr an dieser angeordneten Wandscheibe 26 kraftschlüssig befestigt.
- Kennzeichnend ist auch, dass vom Boden 21 der Ringkolbenarbeitshülse 19 etwa um den Durchmesser der Durchströmöffnungen 23 beabstandet, verschiebbar in der Ringkolbenarbeitshülse 19, ein Profildichtring 27 angeordnet ist. Dieser ist flügelradseitig formschlüssig mit einem mit einer Steganlage 28 versehenen Ringkolben 29 verbunden. Am Ringkolben 29 ist in dessen flügelradseitigem Endbereich formschlüssig die Rückwand 7 des Ventilschiebers angeordnet.
- Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, wenn der Profildichtring 27 in eine zugeordnete und am Ringkolben 29 angeordnete Mitnahmenut eingeknüpft ist. Vorteilhaft ist aber auch, wenn zwischen dem Dichtsteg 20 und dem Pumpengehäuse 1 ein Dichtring angeordnet ist.
- Erfindungsgemäß ist die Rückstellfeder 6 zwischen der Wandscheibe 26 und der am Ringkolben 29 anliegenden Rückwand 7 des Ventilschiebers angeordnet.
- Kennzeichnend ist weiterhin, dass am Außenrand der Wandscheibe 26 eine Bypassdichtung 30 mit einer Elastomerdichtlippe angeordnet ist, welche bei "geschlossenem" Ventilschieber einen Druckaufbau zwischen der Wandscheibe 26 und der Rückwand 7 des Ventilschiebers mit den daraus resultierende Bypassleckagen verhindert.
- Die erfindungsgemäße Anordnung der Bypassdichtung 30 mit der Elastomerdichtlippe bewirkt gleichzeitig einen Toleranzausgleich.
- Die Primärabdichtung wird zwischen der Stirnfläche des Außenzylinders 9 und der zugeordneten Gegenfläche im Spiralgehäuse gewährleistet.
- Im Zusammenwirken der beiden vg. Dichtstellen mit dem Ventilschieber kann eine wesentliche Anforderung an die erfindungsgemäße Lösung, die Funktion der "Null-Leckage" (Nullförderung) bei minimaler Leistungsaufnahme optimal realisiert werden, um im Bedarfsfall funktionssicher und zuverlässig den Kühlmittelvolumenstrom während der Warmlaufphase des Motors vollständig still zu setzen.
- Diese erfindungsgemäße Anordnung eines zylinderförmigen, in einer Ringkolbenarbeitshülse 19 geführten, federbeaufschlagten Ringkolbens 29 ermöglicht nun über eine definierte Druckbeaufschlagung der Profildichtung 27 eine zuverlässige, weggenaue Verschiebung des Ventilschiebers 9 und stellt gleichzeitig eine bauraumoptimierte, kompakte, fertigungs- und montagetechnisch einfache, wie auch kostengünstige und zudem sehr robuste Lösung dar, die stets eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet.
- Erfindungswesentlich ist auch, dass in der Arbeitshülse 14 ein der Druckkammer 15 benachbarter Arbeitsraum 31 angeordnet ist, wobei zwischen dem Arbeitsraum 31 und der Druckkammer 15 eine mit einer Lochblende versehene Auslassventilmembran 32 angeordnet ist.
- Erfindungsgemäß ist im Arbeitsraum 31 ein an einer Kolbenstange 33 angeordneter Arbeitskolben 34 linear verschiebbar angeordnet. An diesem Arbeitskolben 34 ist arbeitsraumseitig eine Ringnut 35 mit Durchgangsbohrungen 36 angeordnet. Der Ringnut 35 benachbart ist am Arbeitskolben 34 zudem arbeitsraumseitig eine am Arbeitskolben 34 angeordnete, mit einer Lochblende versehene Einlassventilmembran 37 befestigt.
- Kennzeichnend ist auch, dass an der Arbeitshülse 14, dem Arbeitsraum 31 gegenüberliegend, eine Druckfederanlage 38 angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Arbeitsraum 31 und der Druckfederanlage 38 eine die Kolbenstange 33 umschließende Stangendichtung 39 angeordnet. Erfindungswesentlich ist, dass zwischen dem Arbeitraum 31 und der Stangendichtung 39 in der Arbeitshülse 14 ein Einströmraum 40 angeordnet ist in dessen Wandung Zuströmöffnungen 41 angeordnet sind, die in einen zwischen dem Arbeitsgehäuse 12 und der Arbeitshülse 14 angeordneten Ringraum 43 führen, der mit dem Pumpeninnenraum 8 über eine oder mehrere Einlassbohrung 42 verbundenen ist.
- Kennzeichnend ist auch, dass zwischen dem Ringraum 43 und den Zuströmöffnungen 41 ein Filterelement 44 angeordnet ist.
- Erfindungsgemäß ist an dem dem Arbeitskolben 34 gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 33 ein Magnetanker 45 angeordnet welcher im Magnetfeld einer in einer Spulenaufnahme im Gehäuse des Aktuators 13 angeordneten Magnetspule 46 linear verschiebbar im Aktuator 13 geführt wird. Kennzeichnend ist auch, dass zwischen der an der Arbeitshülse 14 angeordneten Druckfederanlage 38 und einer am Magnetanker 45 angeordneten Federaufnahme 47, in einer Federkammer 48, eine Druckfeder 49 angeordnet ist.
- Vorteilhaft ist, wenn im Aktuator 13 dem Magnetanker 45 benachbart ein Ankeranschlag 50 vorzugsweise mit Dämpfungselement/en angeordnet ist.
- Erfindungsgemäß ist im Gehäuse des Aktuators 13 eine in den Bereich der Federkammer 48 führende Zuströmöffnung 51 und im Magnetanker 45, im Ankeranschlag 50 und im Gehäuse des Aktuators 13 sind jeweils einander benachbarte / ineinander übergehende Ausströmöffnungen 52 angeordnet.
- Da die Stangendichtung 39 den Kühlmittel führenden Bereich der Betätigungseinrichtung von einem ("trockenen") mit Luft befüllten Bereich trennt, ermöglichen die Zuströmöffnung 51 und Ausströmöffnungen 52 einen freien Gasaustausch mit der Umgebung, so dass dadurch eine reibungsarme der translatorischen Bewegung des Magnetankers 45 im Bereich der Magnetspule 46 gewährleistet ist.
- Dabei reduziert ein relativ geringer Durchmesser der Kolbenstange nochmals die Reibungsverluste an der Kolbenstange im Bereich der Stangendichtung 39.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beeinflussung der Fördermenge der in der beschriebenen, in der
Figur 1 dargestellten regelbare Kühlmittelpumpe zeichnet sich nun dadurch aus, daß durch Variation der Stromstärke und/oder der Zeitdauer der an der Magnetspule anliegenden Stromimpulse die im Magnetfeld 46 auf den Magnetanker 45 einwirkenden Kraft variiert wird, so dass in Verbindung mit der Einwirkung der Druckfeder 49 auf den Magnetanker 45 die Frequenz und/oder der Hub (die Amplitude) der Schwingungen des Arbeitskolbens definiert variiert wird/werden, so dass der Arbeitskolben 34 mittels des am gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 33 im Magnetfeld der Magnetspule 46 angeordneten Magnetankers 45 wiederholt (periodisch) verschoben, und in definierte translatorische Schwingungen versetzt wird. Diese Magnetbetätigung bewirkt in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung eine in viele kleine "Teilhübe" untersetzte "Pumpenförderung", welche dann infolge der speziellen erfindungsgemäßen Anordnung eine Verschiebung des Ventilschiebers mit seinem Außenzylinder 9 und den an diesen angeordneten Baugruppen zur Folge hat. - Das erfindungsgemäße Funktionsprinzip gewährleistet somit erstmals bei minimalem Bauraum, sehr geringem Gewicht, einem optimalem Luftspalt und einem optimiertem Kraft - Hub Verhältnis mittels der speziellen erfindungsgemäßen Anordnung das Erzielen beliebig großer Betätigungskräfte und Arbeitshübe am Ventilschieber mit seiner Profildichtung 27, seinem Ringkolben 29, seiner Rückwand 7, seinem Außenzylinder 9 und all den an diesen Bauteilen angeordneten erfindungsgemäßen Baugruppen.
- Im vorliegenden Ausführungsbeispiel schwingt nun der Arbeitskolben 34 beispielsweise mit einer Frequenz von 20 Hz, wobei die jeweilige Schwingungsamplitude (und damit der Hub des Arbeitskolbens 34) mit der in der
Figur 1 dargestellten Anordnung mittels einer an der Magnetspule 46 impulsartig anliegenden Stroms definiert variiert werden kann. - Die Regelung der Fördermenge der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe wird erfindungsgemäß dadurch bewirkt, dass einerseits arbeitsraumseitig am Arbeitskolben 34 eine Ringnut 35 mit Durchgangsbohrungen 36 angeordnet ist, und dass zudem arbeitsraumseitig, wie in
Figur 1 dargestellt, am Arbeitskolben 34 eine mit einer Lochblende versehene Einlassventilmembran 37 angeordnet ist. - Zugleich ist andererseits zwischen dem Arbeitsraum 31 und der Druckkammer 15 eine mit einer Lochblende versehene Auslassventilmembran 32 angeordnet. Wird nun der Arbeitskolben 34 (wie oben beschrieben) in Schwingungen versetzt, so wird aus dem über die Einlassbohrung 42 mit dem Pumpeninnenraum 8 verbundenen Ringraum 43 Kühlmittel durch das Filterelement 44 hindurch über die Zuströmöffnungen 41 in den Einströmraum 40 hinein angesaugt, und zugleich durch die Durchgangsbohrungen 36 des Arbeitskolben 34 in die am Arbeitskolben angeordnete Ringnut 35 und von dort über die mit einer Lochblende versehene Einlassventilmembran 37 in den Arbeitsraum 31 gepresst, und dann von dort über die mit einer Lochblende versehene Auslassventilmembran 32 in die Druckkammer 15 eingeleitet. Dieses in die Druckkammer 15 eingeleitet Kühlmittel wird über den Druckkanal 16 in den Ringkanal 17 und von dort über die Durchströmöffnungen (23) in die Ringkolbenarbeitshülse 19 geleitet und bewirkt dort eine definierte Druckbeaufschlagung der Profildichtung 27 und damit eine Druckbeaufschlagung des federbelasteten Ringkolbens 29, welcher dadurch translatorisch verfahren wird und auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung eine Verschiebung des Ventilschiebers 9 bewirkt.
- Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung von Lochblenden sowohl in der Einlassventilmembran 37 des Arbeitskolbens 34 wie auch in der Auslassventilmembran 32 (d.h. zwischen dem Arbeitsraum 31) und der Druckkammer 15 stellt sich neben dem soeben beschriebenen, vom Arbeitskolben 34 erfindungsgemäß "gepumpten Volumenstrom" zeitgleich ein zwar geringerer, jedoch stets in entgegengesetzter Richtung fließender erfindungsgemäßer "Leckagevolumenstrom" zwischen der Ringkolbenarbeitshülse 19 über den Arbeitsraum 31 in den Pumpeninnenraum ein.
- Das überlagerte "Wechselspiel" dieser beiden erfindungsgemäßen Volumenströme, welches über die Amplitude oder über die Amplitude und/oder die Frequenz der Schwingungen des Arbeitskolben 34 mittels der erfindungsgemäßen Lösung variiert werden kann, bewirkt infolge des jeweils in der Druckkammer 15 aufgebauten Arbeitsdruckes eine zuverlässige, weggenaue Verschiebung des erfindungsgemäß in der Ringkolbenarbeitshülse 19 angeordneten, federbelasteten Ringkolbens 29 und damit eine zuverlässige, weggenaue Verschiebung des am Ringkolben 29 angeordneten Ventilschiebers 9 der dann wiederum eine exakte Variation der Fördermenge der erfindungsgemäßen regelbare Kühlmittelpumpe bewirkt.
- Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung können dabei beliebig große Betätigungskräfte- und Hübe am Ringkolben 29 des Ventilschiebers erzeugt werden.
- Auf Grund der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit ist es zudem möglich, selbst bei sehr stark begrenzten Einbauraum mit minimalem Energieeinsatz eine für die Betätigung des Ventilschiebers ausreichende Kolbenkraft bereitzustellen.
- Dies hängt auch damit zusammen, dass es im Kühlkreislauf einige Sekunden dauern darf bis der Ventilschieber die einzunehmende Stellung angefahren hat.
- Auf Grund dessen gewährleistet die erfindungsgemäße, gut standardisierbare, kostengünstig herstellbare Lösung bei minimalem Energieeinsatz (welcher unter 5 W liegt) einen hohen Pumpen- und Motorwirkungsgrad.
- Die erfindungsgemäße, "neutrale" Bauweise ermöglicht, dass der erfindungsgemäße Aktuator 13 als standardisiertes Bauteil in verschiedenen Wasserpumpen eingesetzt werden.
- Damit setzt ein Stückzahleffekt ein der die Wirtschaftlichkeit und Variabilität in der Anwendung für unterschiedliche Kraftfahrzeuge (Motorbaureihen) auf verschiedenste Einbauräume entscheidend verbessert.
- Die erfindungsgemäße Betätigungseinheit, welche aufgrund der Überlagerung einer "gepumpten Strömung" mit einer "Leckageströmung" eine bauraumoptimierte, kompakte, fertigungs- und montagetechnisch einfache wie auch insgesamt sehr kostengünstige und sehr robuste Lösung darstellt, ermöglicht so eine zuverlässige Betätigung des Ventilschiebers selbst bei sehr stark begrenzten Einbauraum (für die Betätigungseinrichtung der Kühlmittelpumpe).
- Bei Ausfall der Regelung wird auch mittels der erfindungsgemäßen Lösung ein Weiterfunktionieren der Kühlmittelpumpe ("Fail-safe") gewährleistet.
- In diesem Fall verschiebt die Druckfeder 6 in Verbindung mit der "Leckageströmung" den Ventilschieber in die Arbeitsstellung "OFFEN".
- Beim federbelasteten "Zurückfahren" des Ringkolbens 29 in die "Fail-safe-Stellung" wird das Kühlmittel aus der Ringkolbenarbeitshülse 19 über die Lochblenden der Auslassventilmembran 32 (d.h. zwischen dem Arbeitsraum 31 und der Druckkammer 15) und die Lochblenden der Einlassventilmembran 37 des Arbeitskolbens zurück in den Pumpeninnenraum gepresst, wobei der Ventilschieber in die Arbeitsstellung "OFFEN", die "Fail-safe-Stellung" verfährt.
- Darüber hinaus kann bei der erfindungsgemäßen Lösung zudem eine werkseitige luftfreie Befüllung der Betätigungseinrichtung des Ventilschiebers entfallen, da dass zum Verfahren des Ventilschiebers benötigte Arbeitsmedium, die Kühlflüssigkeit direkt aus dem Pumpeninnenraum angesaugt werden kann.
- Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht zudem darin, dass das Filterelement 44 während der gesamten Lebensdauer nicht getauscht werden muss, da stets nur sehr geringe Volumenströme (und diese zudem stets nur "hin" und dann wieder "zurück") über das Filterelement 44 ausgetauscht werden.
-
- 1
- Pumpengehäuse
- 2
- Pumpenlager
- 3
- Riemenscheibe
- 4
- Pumpewelle
- 5
- Flügelrad
- 6
- Rückstellfeder
- 7
- Rückwand
- 8
- Pumpeninnenraum
- 9
- Außenzylinder
- 10
- Dichtungsaufnahme
- 11
- Wellendichtring
- 12
- Arbeitsgehäuse
- 13
- Aktuator
- 14
- Arbeitshülse
- 15
- Druckkammer
- 16
- Druckkanal
- 17
- Ringkanal
- 18
- Hülsenaufnahme
- 19
- Ringkolbenarbeitshülse
- 20
- Dichtsteg
- 21
- Boden
- 22
- Außenwandung
- 23
- Durchströmöffnung
- 24
- Innenwandung
- 25
- Lagesicherungshülse
- 26
- Wandscheibe
- 27
- Profildichtung
- 28
- Steganlage
- 29
- Ringkolben
- 30
- Bypassdichtung
- 31
- Arbeitsraum
- 32
- Auslassventilmembran
- 33
- Kolbenstange
- 34
- Arbeitskolben
- 35
- Ringnut
- 36
- Durchgangsbohrung
- 37
- Einlassventilmembran
- 38
- Druckfederanlage
- 39
- Stangendichtung
- 40
- Einströmraum
- 41
- Zuströmöffnungen
- 42
- Einlassbohrung
- 43
- Ringraum
- 44
- Filterelement
- 45
- Magnetanker
- 46
- Magnetspule
- 47
- Federaufnahme
- 48
- Federkammer
- 49
- Druckfeder
- 50
- Ankeranschlag
- 51
- Zuströmöffnung
- 52
- Ausströmöffnung
Claims (7)
- Regelbare Kühlmittelpumpe mit einem Pumpengehäuse (1), einer im/am Pumpengehäuse (1) in einem Pumpenlager (2) gelagerten, von einer Riemenscheibe (3) angetriebenen Pumpenwelle (4), einem auf einem freien, strömungsseitigen Ende dieser Pumpenwelle (4) drehfest angeordneten Flügelrad (5), einem druckbetätigten, durch eine Rückstellfeder (6) federbelasteten, mit einer Rückwand (7) und einem den Ausströmbereich des Flügelrades (5) variabel überdeckenden Außenzylinder (9) versehenen, im Pumpeninnenraum (8) angeordneten Ventilschieber sowie einem im Pumpengehäuse (1) zwischen dem Flügelrad (5) und dem Pumpenlager (2) in einer Dichtungsaufnahme (10) angeordneten Wellendichtring (11), dadurch gekennzeichnet,- dass am Pumpengehäuse (1) ein Arbeitsgehäuse (12) und an diesem das Gehäuse eines elektromagnetischen Aktuators (13) angeordnet ist, wobei im Arbeitsgehäuse (12) eine Arbeitshülse (14) angeordnet ist der im Arbeitsgehäuse (12) pumpenwellenseitig eine Druckkammer (15) benachbart ist die über einem Druckkanal (16) in einen Ringkanal (17) mündet welcher in einer der Dichtungsaufnahme (10) flügelradseitig gegenüberliegend im Pumpengehäuse (1) angeordneten Hülsenaufnahme (18) rotationssymmetrisch zur Drehachse der Pumpenwelle (4) eingearbeitet ist,- dass in der Hülsenaufnahme (18) eine Ringkolbenarbeitshülse (19) mit einem Dichtsteg (20) und einem Boden (21) angeordnet ist in welcher die Pumpenwelle (4) frei dreht und in deren Außenwandung (22) nahe dem Boden (21) Durchströmöffnungen (23) zum Ringkanal (17) angeordnet sind, wobei am flügelradseitigem Ende auf der die Außenwandung (22) deutlich überragenden Innenwandung (24) der Ringkolbenarbeitshülse (19) eine Lagesicherungshülse (25) mit einer starr an dieser angeordneten Wandscheibe (26) form- und/oder kraftschlüssig angeordnet ist,- dass vom Boden (21) der Ringkolbenarbeitshülse (19), etwa um den Durchmesser der Durchströmöffnungen (23) beabstandet, in der Ringkolbenarbeitshülse (19) verschiebbar ein Profildichtring (27) angeordnet ist der flügelradseitig formschlüssig mit einem mit einer Steganlage (28) versehenen Ringkolben (29) verbunden ist in dessen flügelradseitigem Endbereich form- oder kraftschlüssig die Rückwand (7) des Ventilschiebers angeordnet ist,- dass die Rückstellfeder (6) zwischen der Wandscheibe (26) und dem Ringkolben (29), oder der Wandscheibe (26) und der am Ringkolben (29) anliegenden Rückwand (7) des Ventilschiebers angeordnet ist,- dass am Außenrand der Wandscheibe (26) eine Bypassdichtung (30) angeordnet ist,- dass in der Arbeitshülse (14) ein der Druckkammer (15) benachbarter Arbeitsraum (31) angeordnet ist, wobei zwischen dem Arbeitsraum (31) und der Druckkammer (15) eine mit einer Lochblende versehene Auslassventilmembran (32) angeordnet ist,- dass im Arbeitsraum (31) ein an einer Kolbenstange (33) angeordneter Arbeitskolben (34) linear verschiebbar angeordnet ist, wobei an diesem Arbeitskolben (34) arbeitsraumseitig eine Ringnut (35) mit Durchgangsbohrungen (36) angeordnet ist, und zudem arbeitsraumseitig am Arbeitskolben (34) eine mit einer Lochblende versehene Einlassventilmembran (37) befestigt ist,- dass an der Arbeitshülse (14), dem Arbeitsraum (31) gegenüberliegend, eine Druckfederanlage (38) angeordnet ist,- dass zwischen dem Arbeitsraum (31) und der Druckfederanlage (38) eine die Kolbenstange (33) umschließende Stangendichtung (39) angeordnet ist,- dass zwischen dem Arbeitraum (31) und der Stangendichtung (39) in der Arbeitshülse (14) ein Einströmraum (40) angeordnet ist in dessen Wandung Zuströmöffnungen (41) angeordnet sind die in einen zwischen dem Arbeitsgehäuse (12) und der Arbeitshülse (14) angeordneten Ringraum (43) münden, der mit dem Pumpeninnenraum (8) über eine oder mehrere Einlassbohrung (42) verbundenen ist, wobei zwischen dem Ringraum (43) und den Zuströmöffnungen (41) ein Filterelement (44) angeordnet ist,- dass an dem dem Arbeitskolben (34) gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange (33) ein Magnetanker (45) angeordnet ist, der im Magnetfeld einer in einer Spulenaufnahme im Gehäuse des Aktuators (13) angeordneten Magnetspule (46) linear verschiebbar im Aktuator (13) geführt wird,- dass zwischen der an der Arbeitshülse (14) angeordneten Druckfederanlage (38) und einer am Magnetanker (45) angeordneten Federaufnahme (47) in einer Federkammer (48) eine Druckfeder (49) angeordnet ist,- dass im Aktuator (13), dem Magnetanker (45) benachbart, ein Ankeranschlag (50) angeordnet ist, und- dass im Gehäuse des Aktuators (13) eine/mehrere in den Bereich der Federkammer (48) führende Zuströmöffnung/en (51), sowie im Magnetanker (45), im Ankeranschlag (50) und im Gehäuse des Aktuators (13) einander benachbarte Ausströmöffnungen (52) angeordnet sind.
- Verfahren zur Regelung einer Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermenge der Kühlmittelpumpe durch die Verschiebung des Ventilschiebers mittels Variation der Amplitude und/oder der Frequenz der Schwingungen des Arbeitskolben (34) definiert geregelt wird.
- Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Aktuators (13) und die Arbeitshülse (14) gemeinsam aus einem Stück gefertigt sind.
- Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profildichtring (27) in eine zugeordnete am Ringkolben (29) angeordnete Mitnahmenut eingeknüpft ist.
- Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtsteg (20) und dem Pumpengehäuse (1) ein Dichtring angeordnet ist.
- Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Aktuators (13) eine/mehrere in den Bereich der Federkammer (48) führende Zuströmöffnung/en (51), sowie im Magnetanker (45), im Ankeranschlag (50) und im Gehäuse des Aktuators (13) einander benachbarte Ausströmöffnungen (52) angeordnet sind.
- Verfahren zur Regelung einer Kühlmittelpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Variation der Stromstärke und/oder der Zeitdauer von an der Magnetspule (46) angelegten Stromimpulsen die im Magnetfeld auf den Magnetanker (45) einwirkenden Kraft variiert wird, so dass in Verbindung mit der Einwirkung der Druckfeder (49) auf den Magnetanker (45) die Frequenz und/oder der Hub (die Amplitude) der Schwingungen des Arbeitskolbens (34) definiert variiert werden, so dass der Arbeitskolben (34) mittels des am gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange (33) im Magnetfeld der Magnetspule (46) angeordneten Magnetankers (45) (wiederholt/periodisch) verschoben und in definierte translatorische Schwingungen versetzt wird.
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