[go: up one dir, main page]

WO2018210740A1 - Fördereinrichtung - Google Patents

Fördereinrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2018210740A1
WO2018210740A1 PCT/EP2018/062357 EP2018062357W WO2018210740A1 WO 2018210740 A1 WO2018210740 A1 WO 2018210740A1 EP 2018062357 W EP2018062357 W EP 2018062357W WO 2018210740 A1 WO2018210740 A1 WO 2018210740A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conveying device
ring element
housing
opening
conveying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/062357
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas LUGMAYR
Stefan Schnoerch
Bernhard Steiner
Rene Vormündl
Josef Wagner
Jan Hinrichs
Sebastian Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Original Assignee
Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Powertrain Bad Homburg GmbH filed Critical Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Priority to CN201880031765.8A priority Critical patent/CN110770450A/zh
Publication of WO2018210740A1 publication Critical patent/WO2018210740A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
    • F04D15/0016—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves mixing-reversing- or deviation valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/028—Units comprising pumps and their driving means the driving means being a planetary gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/028—Units comprising pumps and their driving means the driving means being a planetary gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0269—Surge control by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; load distribution between compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4226—Fan casings
    • F04D29/4246—Fan casings comprising more than one outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/4293—Details of fluid inlet or outlet

Definitions

  • the invention relates to a conveying device having a housing with an inlet opening and with a plurality of outlet openings, with a conveying element, which is rotatably received in the housing to produce a fluid flow from the suction opening to the respective outlet opening, wherein radially outside the conveying element a rotatable ring element is provided within the housing, by means of which the fluid flow through the respective outlet opening is adjustable.
  • An example are cooling systems with water pumps, which are used for cooling various electrical components of the vehicle. These are hybrid or all-electric vehicles, since vehicles with internal combustion engines have no electrical components that would need to be cooled. To ensure the distribution of the coolant, valves are used.
  • valves each require an actuator with electrical control and mounting on a component of the vehicle, which leads to high component costs.
  • Another example of a conveyor is a compressor that draws in air and provides it to different consumers. So far, the air flow is also distributed valve controlled.
  • a water pump which has a housing with an inlet opening and with a plurality of outlet openings, with a delivery member rotatably received in the housing for establishing fluid flow from the suction port to the respective outlet port.
  • a rotatable ring element is adjusted radially outside the conveying element within the housing, so that the fluid flow through the respective outlet opening is adjustable.
  • a ring element which has a plurality of spiral-shaped fluid channels.
  • a conveying device with electric drive having a housing with an inlet opening and with a plurality of outlet openings with a conveying element, which is rotatably received in the housing to produce a fluid flow from the suction opening to the respective outlet opening is provided radially outside of the conveying element within the housing, a rotatable ring member, by means of which the fluid flow through the respective outlet opening is adjustable, wherein the rotatable ring member has a single spiral from radially inward to radially outward running fluid channel which in the one opening of the ring member empties.
  • the housing is cylindrical, cup-shaped, with limiting covers and with a radially outer circumferential wall, wherein the plurality of outlet openings is arranged on the radially outer circumferential wall.
  • the number of outlet openings may be greater than the exemplary two outlet openings of the figures. There is only one limitation, which is that the diameters of the outlet openings can still be covered against each other.
  • outlet openings are distributed on the radially outer circumferential wall in the circumferential direction and spaced from each other.
  • embodiments are conceivable in which not only one outlet opening is opened, but also two outlet openings are open at the same time and only partially covered.
  • the outlet openings extend tangentially outward or coaxially with the suction opening.
  • the inlet opening is arranged concentrically to the axis of rotation of the conveyor, because so an optimal flow takes place in a small space.
  • the adjustable ring element is adjustable in the circumferential direction by reversing the direction of rotation of the drive motor.
  • the drive of the conveyor element and the drive of the ring element takes place with a gear and freewheels.
  • a particularly high degree of integration is achieved when the transmission is a planetary gear.
  • the conveying element for the adjustment process on the ring element is decoupled by the freewheels.
  • the conveyor is a radial type compressor.
  • FIG. 1 is an exploded view of an embodiment of a compressor according to the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the compressor of Figure 1
  • Figure 3 is a sectional view of an embodiment of a liquid pump according to the invention
  • Fig. 6 shows a further view of the embodiment of a pump according to the invention
  • Fig. 7 shows an alternative embodiment.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a conveyor 1 according to the invention in an exploded view. It is a compressor in this embodiment.
  • the conveyor has a housing 2, which has a first housing part 3 as a housing pot and a second housing part 4 as a housing cover.
  • the second housing part 4 can be placed on the first housing part 3 so that it can be closed off and sealed and defines a delivery space in the interior.
  • the housing 2 has a suction port 5 for sucking a fluid, in this example of air. Also, the housing 2 has two outlet openings 6 for discharging the compressed air.
  • the housing 2 is substantially cylindrical and has two end walls 7 and a peripheral wall 8. In this case, the outlet openings 6 are arranged in the peripheral wall 8 and spaced from each other.
  • the suction opening 5 is arranged on the one end wall 7.
  • an impeller or compressor wheel 9 is provided which is rotatable.
  • an electric drive 12 is provided, which acts on a drive shaft 1 1.
  • an air flow is generated from the suction port 5 to the outlet ports 6.
  • an adjustable ring element 13 is further provided within the housing 2, by means of which the fluid flow through the respective outlet opening 6 is adjustable.
  • the ring member has webs 22 which extend radially outward from the center and serve to stiffen.
  • the peripheral wall 20 is a cylindrical wall with an opening 15th
  • the adjustable ring element 13 has a spiral from radially inward to radially outwardly extending fluid channel 14, which opens radially outward into an opening 15.
  • the fluid channel 14 is open radially inside and communicate with the impeller or compressor 9 to accommodate the air flow of the compressor 9 can.
  • the webs 22 do not affect the flow through the fluid channel.
  • the radially inner region of the ring element 13 lies radially outside the impeller 9 and the ring element 13 receives the compressor wheel 9 in a central recess 16.
  • fluid communication can be achieved by covering the opening 15 with one of the outlet openings 6, resulting in an outlet-side fluid flow.
  • the outlet openings 6 are distributed on the radially outer peripheral wall or annular wall 8 of the housing in the circumferential direction and are arranged at a distance from one another.
  • a targeted control of the outlet can be achieved by rotation of the ring member.
  • the upper outlet 6 is opened.
  • the ring element 13 blocks the opening of the second outlet 6 with its outer peripheral wall 20.
  • the ring element has been rotated in the clockwise direction by approximately 90 °. As a result, its peripheral wall 20 blocks the upper outlet opening and the opening 15 is located at the position of the lower outlet 6.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a water pump 1.
  • the water pump 1 comprises a housing 2 with a first housing part 3 as a pot for the conveyor tel and a second housing part 4 as a floor. In between, a cylindrical housing part 21 is arranged.
  • the first housing part 3 contains the ring element 13 with a spiral-shaped fluid channel 14.
  • the first housing part 3 comprises an inlet, the suction opening 5 and the outlets 6, which are not shown in this figure.
  • the internal components of the water pump 1 comprise a stator 24 which is press-fitted in the cylindrical housing part 21.
  • the stator 24 surrounds a rotor 26.
  • the rotor 26 and the stator 24 are separated by a magnetic air gap.
  • the rotor 26 is also separated from the stator 24 by a wet bushing 30, since it is filled with water in this example.
  • the wet can 30 prevents the liquid being pumped from contacting the stator 24.
  • the rotor 26 comprises a drive shaft 11 and an impeller 9 for moving a liquid upon entry of the liquid into the intake opening 5.
  • the impeller 9 moves the liquid through the outlet 6 to the respective consumers.
  • FIG. 5 the embodiment of Figure 3 is shown in an exploded view. It can be seen in FIG. 5 that the ring element 13 has an internal toothing 31. The impeller 9 rotates within a receiving opening 16 of the ring member.
  • the drive motor 12 has two directions of rotation of which only one is used to drive the impeller 9. The other direction of rotation is used for the adjustment of the ring element 13.
  • the function is represented by two additional freewheels 32, a gear 33, a clamping mechanism, a ring element 13 and a position sensor.
  • the freewheels 32 are not shown in detail. Freewheels have a cylindrical outer ring and a driven inner ring. In between, for example, pinch rollers are inserted in suitable receptacles. Springs in the recordings clamp the pinch rollers of the inner part rotating together with the pinch rollers in the direction of the outer ring. When torque is transmitted radial forces, so that wedge the pinch rollers in their receiving spaces. By suitable selection of the Anstell- or clamping angle of the forming clamping wedge, the execution is absolutely slip-proof even with the best lubrication and the system is in a state of self-locking. If you reverse the direction of rotation, the pinch rollers move out of the seats and the blocking is canceled.
  • the two pinch roller freewheels 32 are driven by the drive motor 12 and act in opposite directions of rotation as locks.
  • the first freewheel 32a clamps and drives the impeller via the drive shaft 1 1, the second freewheel 32b is free.
  • the second freewheel clamps 32b and drives the gear 33 the first freewheel 32a is free.
  • the gear 33 is required to provide a sufficiently large torque for the adjustment of the ring member 13, as it is expected that the starting torque of the engine is clearly too low to adjust the ring member.
  • the gear 33 consists of a sun gear 41, which is driven from a fixed ring gear 40 on the split tube or the cylindrical housing part 21 and intermeshing planetary gears 42nd
  • the sun gear 41 is driven by the drive motor 12, wherein the planet gears 42 rotate in the ring gear 40.
  • the planet gears 42 have a greater height than the ring gear 40 so that they can engage in the internal teeth 31 of the ring member 13.
  • the ring element is then slowly twisted with the selected ratio.
  • the adjustment of the outputs always takes place only in the CCW direction, so that it can give a temporally short and a temporally longer switching operation depending on the arrangement, since the ring member, or the opening 15 of the ring member 13 either only about 90 degrees between the Both outlets 6 or but must be adjusted by about 270 degrees.
  • the position of the ring member is a sensor, for.
  • a Hall sensor or a capacitive sensor provide, which is not shown.
  • the ring element 13 is secured against rotation by means of a unidirectional or a bidirectional mechanism, which is not shown in the figure.
  • Figure 7 proposes an alternative embodiment.
  • the outlet openings extend axially and parallel to the inlet opening 5.
  • the space for the Fluid useinrich- device does not increase through the outlet openings. They are arranged inside the outer diameter of the fluid delivery device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Fördervorrichtung mit einem elektrischen Antrieb (12) mit einem Gehäuse (1) mit einer Einlassöffnung (3) und mit einer Mehrzahl von Auslassöffnungen (2), mit einem Förderelement (5), welches in dem Gehäuse (1) drehbar aufgenommen ist, um einen Fluidstrom von der Ansaugöffnung (3) hin zu der jeweiligen Auslassöffnung (2) herzustellen, wobei radial außerhalb des Förderelements (5) innerhalb des Gehäuses (1) ein drehbares Ringelement (4) vorgesehen ist, mittels welchem der Fluidstrom durch die jeweilige Auslassöffnung (2) einstellbar ist, wobei das drehbare Ringelement (4) eine einzige spiralförmig von radial innen nach radial außen verlaufenden Fluidkanal (8) aufweist, welcher in einer Öffnung des Ringelements (7) mündet.

Description

Fördereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung mit einem Gehäuse mit einer Einlass- Öffnung und mit einer Mehrzahl von Auslassöffnungen, mit einem Förderelement, welches in dem Gehäuse drehbar aufgenommen ist, um einen Fluidstrom von der Ansaugöffnung hin zu der jeweiligen Auslassöffnung herzustellen, wobei radial außerhalb des Förderelements innerhalb des Gehäuses ein drehbares Ringelement vorgesehen ist, mittels welchem der Fluidstrom durch die jeweilige Auslassöffnung einstellbar ist.
Stand der Technik
In Fahrzeugen gibt es unterschiedliche Fördereinrichtungen für unterschiedlichste Fluide wie Luft, Wasser, Öl oder Gemischen daraus.
Ein Beispiel sind Kühlsysteme mit Wasserpumpen, die für die Kühlung unterschiedlichste elektrische Komponenten des Fahrzeugs eingesetzt sind. Dabei handelt es sich um Hybrid- oder rein elektrische Fahrzeuge, da Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren keine elektrischen Komponenten, die gekühlt werden müssten, aufweisen. Um die Verteilung des Kühlmittels zu gewährleiten, werden Ventile verwendet.
Die Ventile benötigen jeweils einen Aktuator mit elektrischer Ansteuerung und Halterung an einem Bauteil des Fahrzeugs, was zu hohen Bauteilkosten führt.
Ein anderes Beispiel eines Fördermittels ist ein Verdichter, der Luft ansaugt und unterschiedlichen Verbrauchern zur Verfügung stellt. Dabei wird bisher der Luftstrom ebenfalls ventilgesteuert verteilt.
Aus der DE102015106639A1 ist eine Wasserpumpe bekannt, die ein Gehäuse mit einer Einlassöffnung und mit einer Mehrzahl von Auslassöffnungen aufweist, mit einem Förderelement, welches in dem Gehäuse drehbar aufgenommen ist, um einen Fluidstrom von der Ansaugöffnung hin zu der jeweiligen Auslassöffnung herzustellen. Dabei wird radial außerhalb des Förderelements innerhalb des Gehäuses ein drehbares Ringelement verstellt, so dass der Fluidstrom durch die jewei- lige Auslassöffnung einstellbar ist.
Dabei wird ein Ringelement verwendet, das eine Mehrzahl von spiralförmigen Fluidkanälen aufweist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fördereinrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und dennoch eine gute Einstellbarkeit oder Regelbarkeit von verschiedenen Fluidströmen ohne Hemmung des Durchflusses erlaubt und eine einfache Verstellmechanik ohne Eingriff von außen aufweist.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Fördervorrichtung mit elektrischen Antrieb mit einem Gehäuse mit einer Einlassöffnung und mit einer Mehrzahl von Auslassöffnungen mit einem Förderelement, welches in dem Gehäuse drehbar aufgenom- men ist, um einen Fluidstrom von der Ansaugöffnung hin zu der jeweiligen Auslassöffnung herzustellen, wobei radial außerhalb des Förderelements innerhalb des Gehäuses ein drehbares Ringelement vorgesehen ist, mittels welchem der Fluidstrom durch die jeweilige Auslassöffnung einstellbar ist, wobei das drehbare Ringelement einen einzigen spiralförmig von radial innen nach radial außen ver- laufende Fluidkanal aufweist, welcher in der einen Öffnung des Ringelements mündet.
Durch die Verwendung nur eines spiralförmigen Fluidkanals, welcher auch nur in einer radial außen am verdrehbaren Ringelement liegenden Öffnung mündet, ist ein besserer Wirkungsgrad der Fördereinrichtung gegeben, da ein Fluidkanal, wel- eher nahezu über den gesamten Umfang des Gehäuses verläuft, strömungsmäßig besser auszuführen ist. Für die Verteilung des Fluids ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse zylindrisch, topfförmig ausgebildet ist, mit begrenzenden Abdeckungen und mit einer radial außen liegenden Umfangswand, wobei die Mehrzahl der Auslassöffnungen an der radial außen liegenden Umfangswand angeordnet ist. Die Anzahl der Auslassöff- nungen kann dabei größer als die beispielhaften zwei Auslassöffnungen der Figuren sein. Es besteht dabei lediglich eine Einschränkung, die darin besteht, dass die Durchmesser der Auslassöffnungen noch gegeneinander abgedeckt werden können.
Es ist dabei vorteilhaft, dass die Auslassöffnungen an der radial außen liegenden Umfangswand in Umfangsrichtung verteilt und zueinander beabstandet angeordnet sind. Dabei sind Ausführungsformen denkbar, bei denen nicht nur eine Auslassöffnung geöffnet ist, sondern auch zwei Auslassöffnungen gleichzeitig und nur partiell abgedeckt offen sind.
Vorteilhafterweise erstrecken sich die Auslassöffnungen tangential nach außen o- der koaxial zur Ansaugöffnung.
Es ist von Vorteil, dass die Einlassöffnung konzentrisch zur Drehachse der Fördereinrichtung angeordnet ist, weil so ein optimaler Durchfluss bei kleinem Bauraum erfolgt.
Es ist von Vorteil, dass das verstellbare Ringelement mittels Drehrichtungsum- kehr des Antriebsmotors in Umfangsrichtung verstellbar ist.
Durch die Verwendung des bereits vorhandenen elektrischen Antriebsmotors zur Verstellung des Ringelements sind keine zusätzlichen Bauteile wie Aktuatoren mehr notwendig.
Dabei ist vorgesehen, dass der Antrieb des Förderelements und der Antrieb des Ringelements mit einem Getriebe und Freiläufen erfolgt. Einen besonders hohen Integrationsgrad erreicht man, wenn das Getriebe ein Planetengetriebe ist. Vorteilhafterweise ist durch die Freiläufe das Förderelement für den Verstellvorgang am Ringelement entkoppelt.
Es ist von Vorteil, dass die Fördereinrichtung ein Verdichter radialer Bauart ist.
Es ist von Vorteil, dass er Verdichter Luft für unterschiedliche Funktionen wie Zu- luft für einen Verbrennungsmotor, Kühllluft für Abgasbehandlung und/ oder Abgasbauteile.
Es ist von Vorteil, dass die Fördereinrichtung eine Flüssigkeits-Pumpe ist. Beschreibung der Erfindung Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verdichters,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Verdichters nach Figur 1 , Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Flüssigkeits-Pumpe,
Fig. 4 und 5 zeigen eine Explosivansicht des Ausführungsbeispiels nach Figur 3
Fig. 6 zeigt eine weitere Ansicht des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Pumpe, Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fördereinrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung. Es handelt sich in diesem Ausführungsbeispiel um einen Verdichter. Die Fördereinrichtung weist ein Gehäuse 2 auf, welches ein erstes Gehäuseteil 3 als Gehäusetopf und ein zweites Gehäuseteil 4 als Gehäusedeckel aufweist. Das zweite Gehäuseteil 4 ist auf das erste Gehäuseteil 3 aufsetzbar, so dass es abgeschlossen und abgedichtet werden kann und einen Förderraum im Inneren defi- niert.
Das Gehäuse 2 weist eine Ansaugöffnung 5 zum Ansaugen eines Fluids, in diesem Beispiel von Luft, auf. Auch weist das Gehäuse 2 zwei Auslassöffnungen 6 zum Auslassen der verdichteten Luft auf. Das Gehäuse 2 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist zwei Stirnwände 7 und eine Umfangswand 8 auf. Dabei sind die Auslassöffnungen 6 in der Umfangswand 8 und beabstandet zueinander angeordnet. Die Ansaugöffnung 5 ist an der einen Stirnwand 7 angeordnet.
In dem Gehäuse 2 ist ein Pumpenrad oder Verdichterrad 9 vorgesehen, welches drehbar ausgebildet ist. Dabei ist ein elektrischer Antrieb 12 vorgesehen, der auf eine Antriebswelle 1 1 einwirkt. Durch die Drehung des Pumpenrads oder Verdichterrads 9 wird ein Luftstrom von der Ansaugöffnung 5 hin zu den Auslassöffnungen 6 erzeugt.
Radial außerhalb des Pumpenrads oder Verdichterrads 9 ist innerhalb des Gehäuses 2 weiterhin ein verstellbares Ringelement 13 vorgesehen, mittels welchem der Fluidstrom durch die jeweilige Auslassöffnung 6 einstellbar ist. Das Ringelement weist Stege 22 auf, die sich radial vom Zentrum nach außen erstrecken und zur Versteifung dienen. Die Umfangswand 20 ist eine zylindrische Wandung mit einer Öffnung 15.
Das verstellbare Ringelement 13 weist einen spiralförmig von radial innen nach radial außen verlaufenden Fluidkanal 14 auf, welcher radial außen in eine Öffnung 15 mündet. Der Fluidkanal 14 ist dabei radial innen offen und kommunizieren mit dem Pumpenrad oder Verdichterrad 9, um den Luftstrom des Verdichterrads 9 aufnehmen zu können. Die Stege 22 beeinträchtigen den Durchfluss durch den Fluidkanal nicht. Der radial innere Bereich des Ringelements 13 liegt radial außerhalb des Pumpenrads 9 und das Ringelement 13 nimmt das Verdichterrad 9 in ei- ner zentralen Ausnehmung 16 auf.
Dreht sich das Ringelement 13 in dem Gehäuse 2, kann durch Überdeckung der Öffnung 15 mit einer der Auslassöffnungen 6 eine Fluidkommunikation erreicht werden und es resultiert ein auslassseitiger Fluidstrom.
Wie es die Fig. 1 und die Figur 2 zeigt, sind die Auslassöffnungen 6 an der radial außen liegenden Umfangswand bzw. Ringwand 8 des Gehäuses in Umfangsrich- tung verteilt und zueinander beabstandet angeordnet. Durch die geeignete Wahl der Gestalt der Öffnung 15 kann durch Verdrehung des Ringelements eine gezielte Ansteuerung des Auslasses erreicht werden. Im oberen Teil der Figur 2 wird der obere Auslass 6 geöffnet. Das Ringelement 13 blockiert mit seiner äuße- ren Umfangswand 20 die Öffnung des zweiten Auslass 6. Im unteren Teil der Figur 2 wurde das Ringelement in Uhrzeigerrichtung um ca. 90° verdreht. Dadurch blockiert seine Umfangswand 20 die obere Auslassöffnung und die Öffnung 15 liegt an der Position des unteren Auslass 6.
Alternativ zu einer alternierenden Öffnung der beiden Auslässe ist es auch mög- lieh durch eng benachbarte Auslässe und einer Teilabdeckung der Auslässe einen Fluidstrom durch zwei Auslässe zu generieren.
Ein Mechanismus zum Verdrehen des Ringelements wird anhand eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Wasserpumpe nachfolgend erklärt.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung einer Wasserpumpe 1 . Die Wasserpumpe 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem ersten Gehäuseteil 3 als Topf für das Fördermit- tel und einem zweiten Gehäuseteil 4 als Boden. Dazwischen ist einen zylindrisches Gehäuseteil 21 angeordnet. Das erste Gehäuseteil 3 enthält das Ringelement 13 mit einen spiralförmig ausgebildeten Fluidkanal 14 auf. Das erste Gehäuseteil 3 umfasst einen Einlass, die Ansaugöffnung 5 und die Auslässe 6, die in die- ser Figur nicht dargestellt sind.
Die internen Komponenten der Wasserpumpe 1 umfassen einen Stator 24, der im zylindrischen Gehäuseteil 21 pressgenau eingepasst ist. Der Stator 24 umgibt einen Rotor 26. Der Rotor 26 und der Stator 24 sind durch einen magnetischen Luft- spalt voneinander getrennt.
Der Rotor 26 ist vom Stator 24 auch durch eine Nassbüchse 30 getrennt, da er in diesem Beispiel mit Wasser gefüllt ist. Die Nassbüchse 30 verhindert, dass die Flüssigkeit, die gepumpt wird, den Stator 24 berührt. Der Rotor 26 umfasst eine Antriebsachse 1 1 und ein Pumpenrad 9 zum Bewegen einer Flüssigkeit beim Ein- treten der Flüssigkeit in die Ansaugöffnung 5. Das Pumpenrad 9 bewegt die Flüssigkeit durch den Auslass 6 zu den jeweiligen Verbrauchern.
In den Figuren 4 und 5 ist das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 in einer Explosionssicht dargestellt. Man erkennt in Figur 5, dass das Ringelement 13 eine Innenverzahnung 31 aufweist. Das Pumpenrad 9 dreht sich innerhalb einer Aufnahme- Öffnung 16 des Ringelements.
Der Antriebsmotor 12 hat zwei Drehrichtungen von der nur eine zum Antrieb des Pumpenrades 9 genutzt wird. Die andere Drehrichtung wird für die Verstellung des Ringelements 13 genutzt. Die Funktion wird durch zwei zusätzliche Freiläufe 32, ein Getriebe 33, einen Klemmmechanismus, ein Ringelement 13 und einen Positi- onssensor dargestellt.
Die Freiläufe 32 sind nicht im Detail dargestellt. Freiläufe haben einen zylindrischen Außenring und einen angetriebenen Innenring. Dazwischen werden z.B. Klemmrollen in passenden Aufnahmen eingesetzt. Federn in den Aufnahmen drü- cken die Klemmrollen von dem mit den Klemmrollen zusammen rotierenden Innenteil in Richtung auf den Außenring. Bei Drehmomentübertragung entstehen radiale Kräfte, so dass sich die Klemmrollen in ihren Aufnahmeräumen verkeilen. Durch passende Auswahl des Anstell- oder Klemmwinkels des sich ausbildenden Klemmkeiles ist die Ausführung auch bei bester Schmierung absolut rutschsicher und das System befindet sich im Zustand der Selbsthemmung. Kehrt man die Drehrichtung um, bewegen sich die Klemmrollen aus den Aufnahmen und die Sperrung wird aufgehoben. Die zwei Klemmrollenfreiläufe 32 werden vom Antriebsmotor 12 angetrieben und wirken jeweils in entgegengesetzter Drehrichtungen als Sperren. Bei der ersten Drehrichtung CW klemmt der erste Freilauf 32a und treibt das Pumpenrad über die Antriebswelle 1 1 an, der zweite Freilauf 32b ist frei. Bei der entgegengesetzten Drehrichtung CCW klemmt der zweite Freilauf 32b und treibt das Getriebe 33 an, der erste Freilauf 32a ist frei.
Bei Drehrichtungsumkehr der Motordrehrichtung von CW auf CCW ist es erforderlich, dass das Pumpenrad 9 freilaufen kann, da eine Drehrichtungsumkehr der Strömungsmaschine einen erhöhten Strömungswiderstand verursacht, der den Motor mitschleppen würde.
Das Getriebe 33 ist erforderlich, um ein ausreichend großes Drehmoment für die Verstellung des Ringelements 13 zur Verfügung zu stellen, da zu erwarten ist, dass das Anlaufmoment des Motors deutlich zu niedrig ist, um das Ringelement zu verstellen.
Ein weiterer Grund für den Einsatz eines Getriebes, ist die Verwendung von elektrischen Antriebsmotoren 12, die sensorlos betrieben werden.
Für solche Motortypen ist ein stabiler Betrieb bei kleinen Drehzahlen, zum Beispiel bei Drehzahlen unter 600 rpm nicht möglich ist. In Figur 4 ist das Getriebe 33 dargestellt. Das hier beispielhaft verwendete Getriebe 33 ist ein Planetengetriebe/Wolfromgetriebe beispielsweise mit einer Übersetzung von i = 71 , so dass der Antriebsmotor im stabilen Drehzahlbereich unter 600 rpm das Ringelement 13 mit geringer Drehzahl und ausreichendem Drehmoment verstellten kann.
Das Getriebe 33 besteht aus einem Sonnenrad 41 , das angetrieben wird, aus einem feststehenden Hohlrad 40 am Spaltrohr oder dem zylindrischen Gehäuseteil 21 und dazwischen verzahnten Planetenrädern 42.
Das Sonnenrad 41 wird vom Antriebsmotor 12 angetrieben, wobei sich die Planetenräder 42 im Hohlrad 40 drehen. Die Planetenräder 42 weisen eine größere Bauhöhe auf, als das Hohlrad 40, so dass sie in die Innenverzahnung 31 des Ringelements 13 eingreifen können. Das Ringelement wird dann mit der gewählten Übersetzung langsam verdreht.
Die Verstellung der Ausgänge erfolgt immer nur in die CCW Richtung, so dass es abhängig von der Anordnung einen zeitlich kurzen und einen zeitlich längeren Schaltvorgang geben kann, da das Ringelement, bzw. die Öffnung 15 des Ringelements 13 entweder nur um etwa 90 Grad zwischen den beiden Auslässen 6 oder aber um circa 270 Grad verstellt werden muss.
Zur Positionserkennung der Schaltstellung also der Position des Ringelements ist ein Sensor, z. B. ein Hallsensor oder ein kapazitiver Sensor, vorzusehen, der nicht dargestellt ist.
Das Ringelement 13 wird mittels eines uni- bzw. eines bidirektionalen Mechanismus gegen Verdrehen gesichert, was aber in der Figur nicht dargestellt ist.
In Figur 6 ist zu erkennen, dass die Anordnung der Auslassöffnungen tangential vom Körper der Pumpe oder des Verdichters weg erstrecken. Diese Lösung ist zwar für den Durchfluss optimiert, kann aber beim Einbau unter den limitierten Bedingungen im Fahrzeug zu groß werden.
Daher schlägt die Figur 7 eine alternative Ausführungsform vor. In dieser Bauform erstrecken sich die Auslassöffnungen axial und parallel zur Einlassöffnung 5. In dieser Ausführungsform vergrößert sich der Bauraum für die Fluidfördereinrich- tung nicht durch die Auslassöffnungen. Sie sind innerhalb des Aussendurchmes- sers der Fluidfördereinrichtung angeordnet.
Zwar büßt man durch diese bauliche Anordnung Wirkungsgrad der Fluidförderung ein, dass die Ströme umgeleitet werden müssen, aber zugunsten eines kompakten Aufbaus.
Bezugszeichenliste
I Fördereinheit 2 Gehäuse
3 Erstes Gehäuseteil
4 Zweites Gehäuseteil
5 Ansaugöffnung
6 Auslassöffnungen 7 Stirnwände
8 Umfangswand
9 Fördermittel, Pumpen- oder Ver
dichterrad
I I Antriebswelle 12 Antriebsmotor
13 Ringelement
14 Fluidkanal
15 Öffnung
16 zentrale Ausnehmung 17 Hubmagnet
18 Steuerstift
20 Umfangswand
21 zylindrisches Gehäuseteil
22 Stege
D Drehachse
30 Nassbüchse
24 Stator
26 Rotor
31 Innenverzahnung
32a, 32b Freiläufe
33 Getriebe
40 Hohlrad
41 Sonnenrad
42 Planetenräder

Claims

Ansprüche
1 . Fördervorrichtung mit elektrischem Antrieb (12) mit einem Gehäuse ( 2) mit einer Ansaugöffnung (5) und mit einer Mehrzahl von Auslassöffnungen (6), mit einem Förderelement ( 9 ), welches in dem Gehäuse ( 2 ) drehbar aufgenommen ist, um einen Fluidstrom von der Ansaugöffnung ( 5 ) hin zu der jeweiligen Auslassöffnung ( 6 ) herzustellen, wobei radial außerhalb des Förderelements (9) innerhalb des Gehäuses (2) ein drehbares Ringelement ( 13) vorgesehen ist, mittels welchem der Fluidstrom durch die jeweilige Auslassöffnung ( 6 ) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass drehbare Ringelement (13) ) einen einzigen spiral- förmig von radial innen nach radial außen verlaufenden Fluidkanal ( 14) aufweist, welcher in der einen Öffnung (15) des Ringelements (7) mündet.
2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zylindrisch, topfförmig ausgebildet ist mit begrenzenden Abdeckungen (7) und mit einer radial außen liegenden Umfangswand (8), wobei die Auslassöff- nungen (6) an der radial außen liegenden Umfangswand (8) angeordnet sind.
3. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (6) sich tangential nach außen oder koaxial zur Ansaugöffnung (5) erstrecken.
4. Fördervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (2) an der radial außen liegenden Umfangswand (14) in Um- fangsrichtung verteilt und zueinander beabstandet angeordnet sind.
5. Fördervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnung (5) konzentrisch zur Drehachse (D) der Fördereinrichtung angeordnet ist.
6. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Ringelement (13) mittels Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors (12) in Umfangsrichtung verstellbar ist.
7. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Förderelements (9) und der Antrieb des Ringelements (13) mit einem Getriebe (33) und Freiläufen (32) erfolgt.
8. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Getriebe (33) ein Planetengetriebe ist.
9. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Freiläufe (32) das Förderelement (9) für den Verstellvorgang am Ringelement (13) entkoppelt ist.
10. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Ringelement (13) eine Verdrehsicherung aufweist.
1 1 . Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Verdrehung des Ringelements (13) durch einen Sensor detektiert wird.
12. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (1 ) ein Verdichter ist.
13. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er Verdichter Luft für unterschiedliche Funktionen wie Zuluft für einen Verbrennungsmotor, Kühlluft für Abgasbehandlung und/ oder Abgasbauteile liefert.
14. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich- net, dass die Fördereinrichtung eine Flüssigkeits-Pumpe ist.
PCT/EP2018/062357 2017-05-15 2018-05-14 Fördereinrichtung Ceased WO2018210740A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880031765.8A CN110770450A (zh) 2017-05-15 2018-05-14 输送装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017208134.1 2017-05-15
DE102017208134.1A DE102017208134B4 (de) 2017-05-15 2017-05-15 Fördereinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018210740A1 true WO2018210740A1 (de) 2018-11-22

Family

ID=62165570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/062357 Ceased WO2018210740A1 (de) 2017-05-15 2018-05-14 Fördereinrichtung

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN110770450A (de)
DE (1) DE102017208134B4 (de)
WO (1) WO2018210740A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12158163B1 (en) * 2023-09-19 2024-12-03 Hyundai Motor Company Electric water pump

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6319514B2 (ja) * 2015-04-28 2018-05-09 株式会社デンソー 送風機
DE102018214805A1 (de) 2018-08-31 2020-03-05 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Fördereinrichtung
CN111795004A (zh) * 2020-05-11 2020-10-20 河海大学 一种带有双出口式蜗壳的中比转速离心泵
DE102022200087A1 (de) 2022-01-06 2023-07-06 Vitesco Technologies GmbH Pumpe
US11982279B2 (en) * 2022-01-27 2024-05-14 Cooper-Standard Automotive Inc. Pump with rotary valve
US12241470B2 (en) * 2022-02-24 2025-03-04 Cooper-Standard Automotive Inc. Sealing assembly for a pump with a leak path
DE102022202217B4 (de) * 2022-03-04 2025-12-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventil-Pumpen-Einheit mit je nach Drehrichtung eines Elektromotors betreibbarer Funktion
US11642992B1 (en) 2022-03-24 2023-05-09 Lear Corporation Single motor, dual fluid system for a vehicle seat assembly
US12092115B2 (en) * 2022-05-26 2024-09-17 Cooper-Standard Automotive Inc. Pump with rotary valve and fluid submersible motor
US12297843B2 (en) 2022-06-08 2025-05-13 Cooper-Standard Automotive Inc. Multiport fluid pump with integrated valve
DE102023105784B4 (de) 2023-03-08 2024-10-31 Bühler Motor GmbH Pumpenventilanordnung
FR3146972B1 (fr) * 2023-03-22 2025-05-23 Valeo Systemes Thermiques Dispositif combiné de vanne multivoies et de pompe
DE102023203186A1 (de) * 2023-04-05 2024-10-10 BSH Hausgeräte GmbH Haushalts-Geschirrspülmaschine
DE102023207225A1 (de) * 2023-07-28 2025-01-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Pumpe zur Förderung eines Fluids
US12085081B1 (en) * 2023-09-23 2024-09-10 Cooper-Standard Automotive Inc. Fluid pump and valve switch

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679983A (en) * 1983-05-11 1987-07-14 Ford Motor Company Water pump for window washer unit
EP3012458A1 (de) * 2014-10-22 2016-04-27 Vestel Beyaz Esya Sanayi Ve Ticaret A.S. Mehrfachauslasspumpe
DE102015106639A1 (de) 2015-04-29 2016-11-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pumpe

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE626877A (de)
DE3222164A1 (de) * 1982-06-12 1983-12-15 Wilhelm Gebhardt Gmbh, 7112 Waldenburg Z.b. in verbindung mit klimaanlagen zu verwendende geblaeseanordnung und mit einer solchen geblaeseanordnung ausgeruestete klimaanlage
DE102008025249A1 (de) 2008-05-27 2009-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Sammelraum und Verfahren zur Fertigung
JP2010007563A (ja) 2008-06-26 2010-01-14 Panasonic Electric Works Co Ltd ポンプ
CN103443473B (zh) 2011-03-23 2015-09-30 丰田自动车株式会社 离心压缩机
CN204099228U (zh) * 2014-10-23 2015-01-14 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 电机泵和具有该电机泵的洗涤电器
JP2016160759A (ja) 2015-02-26 2016-09-05 株式会社豊田自動織機 遠心圧縮機
CN105065327A (zh) * 2015-05-23 2015-11-18 珠海格力电器股份有限公司 一种蜗壳组件、风机、空调器及一种风机换向的控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679983A (en) * 1983-05-11 1987-07-14 Ford Motor Company Water pump for window washer unit
EP3012458A1 (de) * 2014-10-22 2016-04-27 Vestel Beyaz Esya Sanayi Ve Ticaret A.S. Mehrfachauslasspumpe
DE102015106639A1 (de) 2015-04-29 2016-11-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pumpe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12158163B1 (en) * 2023-09-19 2024-12-03 Hyundai Motor Company Electric water pump

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017208134A1 (de) 2018-11-15
DE102017208134B4 (de) 2022-07-07
CN110770450A (zh) 2020-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017208134B4 (de) Fördereinrichtung
EP2054592B1 (de) Motorkreiselpumpe mit kühlmittelpumpe
DE112011104525B4 (de) Getriebeeinheit
DE102010000047B4 (de) Ventilsteuervorrichtung
DE102007019064B3 (de) Drehschieber
EP2122174A1 (de) Integrierte innenzahnradpumpeneinheit mit elektrischem motor
EP3376037B1 (de) Kreiselpumpenaggregat
DE102013100180A1 (de) Separatoranordnung
DE102013213051A1 (de) Fördereinrichtung zur Förderung von Öl aus einem Vorratsbehälter zu einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102010020741A1 (de) Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
DE2547419A1 (de) Fluidverdraenger
DE102011090208A1 (de) Wasserpumpe
DE102018209708A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Medienstrommaschine, Steuergerät, Medienstrommaschine, Verdichter und/oder Turbine
DE102015205770B4 (de) Nockenwellenbaugruppe
DE3536714A1 (de) Zweistufige drehschieberpumpe mit einem drehaufbau innerhalb eines stationaeren aufbaues
EP3401545B1 (de) Von einem gemeinsamen motor angetriebene seitenkanalgebläse und zentrifugalpumpe, wobei die pumpe mittels einer magnetkopplung angetrieben wird
EP3953620B1 (de) Drehschieberventil für ein kraftfahrzeug
DE102016214502B4 (de) Nockenwellenverstellvorrichtung
DE10349752A1 (de) Motorpumpenaggregat
DE102017116732A1 (de) Nockenwellenversteller zur variablen Einstellung der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine und Anordnung zur Abdichtung eines Nockenwellenverstellers
WO2012045856A2 (de) Pumpe, verdichter oder motor mehrstufig oder mehrflutig
DE102023105784B4 (de) Pumpenventilanordnung
DE102014003591B4 (de) Drehkolbenverbrennungsmotor
DE3117825A1 (de) Drehkolbenmaschine
WO2022122858A1 (de) Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches system eines kraftfahrzeugs, hydraulisches system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18724537

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18724537

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1