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EP2434161A2 - Seal for a controllable coolant pump - Google Patents

Seal for a controllable coolant pump Download PDF

Info

Publication number
EP2434161A2
EP2434161A2 EP11173084A EP11173084A EP2434161A2 EP 2434161 A2 EP2434161 A2 EP 2434161A2 EP 11173084 A EP11173084 A EP 11173084A EP 11173084 A EP11173084 A EP 11173084A EP 2434161 A2 EP2434161 A2 EP 2434161A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coolant pump
impeller
sealing
guide plate
sealing element
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.)
Withdrawn
Application number
EP11173084A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2434161A3 (en
Inventor
Markus Popp
Eduard Golovatai-Schmidt
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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 Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2434161A2 publication Critical patent/EP2434161A2/en
Publication of EP2434161A3 publication Critical patent/EP2434161A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F04D15/0027—Varying behaviour or the very pump
    • F04D15/0038—Varying behaviour or the very pump by varying the effective cross-sectional area of flow through the rotor
    • 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
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/086—Sealings especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to a controllable coolant pump, which is preferably intended for the cooling circuit of an internal combustion engine.
  • the construction of the coolant pump comprises a pump housing in which a roller bearing, preferably designed as a hollow shaft pump shaft, a drive wheel with an impeller connects.
  • a roller bearing preferably designed as a hollow shaft pump shaft
  • a drive wheel with an impeller connects.
  • the rotating impeller coolant in particular cooling water
  • the impeller on the suction chamber side associated with an actuator axially displaceable baffle.
  • Such coolant pumps are preferably used to shorten the cold running phase in internal combustion engines. After a start of a cooled internal combustion engine, it is advantageous if initially a forced circulation of the coolant is prevented in order to be able to reach the operating temperature more quickly. This measure reduces friction losses and at the same time improves the emission values of the internal combustion engine in this operating phase.
  • To influence the delivery volume of coolant pumps it is known to vary the input speed of the impellers or to use a control or regulating valve in the coolant circuit in front of or behind the coolant pump.
  • the object of the invention is to provide a seal for a controllable coolant pump, which ensures that when the pump is closed, no volume flow is promoted.
  • annular gap between the periphery of the impeller and the baffle and between the vanes of the impeller and corresponding recesses in the baffle forms.
  • the inventive arrangement of a highly elastic sealing element in the largest diameter range of the annular gap between impeller and baffle creates a seal on the two components are effectively sealed against each other.
  • This seal is designed so that in all operating conditions of the coolant pump, regardless of the thereby adjusting pressure differences between the impeller front and vane rear, an effective seal is ensured.
  • the sealing element according to the invention also prevents flow of the coolant through the functional gap between the vanes of the impeller and the wing recesses in the baffle.
  • a circumferential, radially aligned annular groove is introduced in an outer contour of the impeller.
  • This annular groove is intended for receiving the sealing element, which is sealingly supported on an axially aligned, the outer contour of the impeller overlapping cylindrical portion of the baffle.
  • the cylindrical portion extends from the baffle over a length that exceeds a maximum travel of the baffle.
  • a seal comprising two oppositely spread sealing lips, which are connected via a sealing back.
  • the seal In the installed state, the seal is fixed over the sealing back in the slightest groove of the impeller, wherein sealing lips are biased sealingly supported on an inner side of the cylindrical portion of the guide plate.
  • a spreading element is provided according to the invention, which is inserted between the sealing lips.
  • the sealing lips are always aligned independently of the adjusting movement of the stator in an optimal position.
  • a diagonally slotted sealing element can be used according to the invention for sealing the annular gap.
  • P refers the ends of the sealing element are connected in the region of the separation point by a ring lock.
  • sealing lips enclosing sealing element can be used such as an O-ring or a quadring.
  • other sealing elements can be used such as an O-ring or a quadring.
  • a reinforced sealing element are used, in which, for example, the reinforcement is introduced to stiffen the sealing element in a sealing back.
  • a further embodiment of the invention provides that the cover plate encloses a receptacle for a seal in a largest circumferential area. This can be effectively sealed in an end position of the baffle, with closed coolant pump, a gap between the cover plate and the baffle. 6
  • the sealing element is preferably designed as a multi-component injection molded part.
  • a material for the sealing element is particularly suitable a highly elastic, wear-resistant plastic such as PEEK.
  • FIG. 1 shows a section of a controllable coolant pump 1, comprising a pump housing 2, in which a hollow shaft 3 is mounted and which is rotationally rigidly connected to an impeller 4 and each other in FIG. 1 not shown drive wheel includes.
  • the coolant pump 1 In the operating state of the coolant pump 1 with a rotating impeller 4, the coolant flows axially via a suction chamber 5 to the impeller 4 and is directed radially through the wings 6 in an annular channel 7.
  • the impeller 4 is associated with an axially displaceable guide plate 9, which is fixed to a guided in the hollow shaft 3 push rod 10.
  • the push rod 10 At the end facing away from the impeller 4, the push rod 10 with an in Fig.
  • the guide plate 9 is adjusted via the adjustment unit to the support on the cover plate 8. In this end position, the guide plate 9 is sealingly supported on a seal 11, which is inserted in an outside receptacle 12 of the cover plate 8. In this case, arranged in a largest peripheral region of the cover plate 8, designed as an elastic seal seal 11 is supported directly on the front side of the guide plate 9.
  • the coolant pump 1 comprises an elastic sealing element 13, which is used in an annular groove 14 of the impeller 4, a self-adjusting annular gap 15 seals to the stator 9.
  • the stator 9 forms an axially aligned, cylindrical portion 16 which engages over an outer contour 17 of the guide plate 9, wherein a length S 1 of the cylindrical portion 16 exceeds a maximum adjusting movement S 2 of the stator 9. Due to the installation position of the sealing element 13 is simultaneously prevented a flow of coolant between a front side and a rear side of the impeller 4, which can be triggered in particular by a coolant inlet opening gap 18 between the wing 6 and openings 19 of the stator 9.
  • FIG. 2 illustrated by an enlarged view of the structure and the mounting position of the sealing element 13, which comprises two separate, spread sealing lips 20,21, which are connected via a sealing back 22.
  • the form-fitting and non-positively inserted into the annular groove 15 via the sealing back 22 allows the oppositely spread sealing lips 20,21 effective sealing of the annular gap 15 in both directions of the guide plate 9.
  • the dot-dash line between the impeller 4 and the baffle 9 illustrates a flow of the coolant that enters via the forming opening gap 18 between the opening 19 and the wing 6 in the annular gap 15, wherein the sealing element 13 effectively prevents this flow of coolant.

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The regulating coolant pump (1) has a pump housing (2), where a pump shaft is formed as a hollow shaft (3), and a drive wheel is positioned with an impeller (4), where pump shaft is connected to the impeller. A coolant is sucked by a suction chamber (5) in an operating state of a rotation of the impeller and conveys into an annular channel (7) of the pump housing.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine regelbare Kühlmittelpumpe, die bevorzugt für den Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine bestimmt ist. Der Aufbau der Kühlmittelpumpe umfasst ein Pumpengehäuse, in dem eine wälzgelagerte, bevorzugt als Hohlwelle ausgebildete Pumpenwelle, ein Antriebsrad mit einem Flügelrad verbindet. Im Betriebszustand der Kühlmittelpumpe wird durch das rotierende Flügelrad Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser, über einen Saugraum angesaugt und über die Flügel oder Schaufeln des Flügelrades in einen Ringkanal des Pumpengehäuses gefördert. Zur unmittelbaren Einflussnahme auf das Fördervolumen der Kühlmittelpumpe ist dem Flügelrad saugraumseitig ein über einen Aktor axial verschiebbares Leitblech zugeordnet.The invention relates to a controllable coolant pump, which is preferably intended for the cooling circuit of an internal combustion engine. The construction of the coolant pump comprises a pump housing in which a roller bearing, preferably designed as a hollow shaft pump shaft, a drive wheel with an impeller connects. In the operating state of the coolant pump is sucked by the rotating impeller coolant, in particular cooling water, via a suction chamber and conveyed via the vanes or blades of the impeller into an annular channel of the pump housing. For direct influence on the delivery volume of the coolant pump, the impeller on the suction chamber side associated with an actuator axially displaceable baffle.

Derartige Kühlmittelpumpen werden bevorzugt eingesetzt, um in Brennkraftmaschinen die Kaltlaufphase zu verkürzen. Nach einem Start einer abgekühlten Brennkraftmaschine ist es von Vorteil, wenn zunächst eine zwangsweise Zirkulation des Kühlmittels unterbunden ist, um schneller die Betriebstemperatur erreichen zu können. Diese Maßnahme reduziert Reibungsverluste und verbessert gleichzeitig die Emissionswerte der Brennkraftmaschine in dieser Betriebsphase. Zur Einflussnahme auf das Fördervolumen von Kühlmittelpumpen ist es bekannt, die Antriebsdrehzahl der Flügelräder zu variieren oder im Kühlmittelkreislauf vor oder hinter der Kühlmittelpumpe ein Steuer- oder Regelventil einzusetzen.Such coolant pumps are preferably used to shorten the cold running phase in internal combustion engines. After a start of a cooled internal combustion engine, it is advantageous if initially a forced circulation of the coolant is prevented in order to be able to reach the operating temperature more quickly. This measure reduces friction losses and at the same time improves the emission values of the internal combustion engine in this operating phase. To influence the delivery volume of coolant pumps, it is known to vary the input speed of the impellers or to use a control or regulating valve in the coolant circuit in front of or behind the coolant pump.

Aus der DE 199 01 123 A1 ist eine regelbare Kühlmittelpumpe mit einem offenen Flügelrad bekannt. Über eine Verstelleinrichtung ist ein die Flügel des Flügelrades übergreifender und damit die wirksame Flügelbreite beeinflussender Schieber stufenlos axial beweglich einstellbar. In der US 1 813 747 A ist eine Radialpumpe offenbart, bei der mittels eines am Flügelrad angeordneten, in axialer Richtung verschiebbaren Schiebers das Fördervolumen geregelt werden kann. Die Regelung des Schiebers zwischen einer Öffnungsstellung und Schließstellung erfolgt durch Verdrehen einer gewindeartigen Führung.From the DE 199 01 123 A1 is a controllable coolant pump with an open impeller known. About an adjustment is a wing of the impeller overarching and thus the effective wing width influencing slide infinitely adjustable axially movable. In the US Pat. No. 1,813,747 A is a radial pump disclosed in which by means of a vane arranged on the slide movable in the axial direction, the delivery volume can be controlled. The regulation of the slide between an open position and closed position by turning a thread-like guide.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Abdichtung für eine regelbare Kühlmittelpumpe zu schaffen, die sicherstellt, dass bei geschlossener Pumpe kein Volumenstrom gefördert wird.The object of the invention is to provide a seal for a controllable coolant pump, which ensures that when the pump is closed, no volume flow is promoted.

Diese Problemstellung wird erfindungsgemäß durch ein konstruktives Konzept gelöst, bei dem ein funktionsbedingter Ringspalt zwischen dem Flügelrad und dem Leitblech durch ein elastisches Dichtelement abgedichtet ist.This problem is inventively achieved by a constructive concept in which a functional annular gap between the impeller and the baffle is sealed by an elastic sealing element.

Bedingt durch die axiale Verschiebung des Leitblechs gegenüber dem Flügelrad zur variablen Einstellung des Volumenstroms der Kühlmittelpumpe bildet sich ein Ringspalt zwischen dem Umfang des Flügelrades und des Leitblechs sowie zwischen den Flügeln des Flügelrades und entsprechenden Aussparungen im Leitblech. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines hochelastischen Dichtelementes im größten Durchmesserbereich des Ringspaltes zwischen Flügelrad und Leitblech stellt sich eine Abdichtung ein, über die beide Bauteile wirksam gegeneinander abgedichtet sind. Diese Abdichtung ist so ausgeführt, dass in allen Betriebszuständen der Kühlmittelpumpe, unabhängig von den sich dabei einstellenden Druckdifferenzen zwischen der Flügelrad-Vorderseite und Flügelrad-Rückseite, eine wirksame Abdichtung sichergestellt ist. Dabei unterbindet das erfindungsgemäße Dichtelement ebenfalls eine Strömung des Kühlmittels durch die funktionsbedingten Spalte zwischen den Flügeln des Flügelrades und den Flügelaussparungen im Leitblech.Due to the axial displacement of the guide plate relative to the impeller for variable adjustment of the volume flow of the coolant pump, an annular gap between the periphery of the impeller and the baffle and between the vanes of the impeller and corresponding recesses in the baffle forms. The inventive arrangement of a highly elastic sealing element in the largest diameter range of the annular gap between impeller and baffle creates a seal on the two components are effectively sealed against each other. This seal is designed so that in all operating conditions of the coolant pump, regardless of the thereby adjusting pressure differences between the impeller front and vane rear, an effective seal is ensured. In this case, the sealing element according to the invention also prevents flow of the coolant through the functional gap between the vanes of the impeller and the wing recesses in the baffle.

Vorteilhaft kann durch das erfindungsgemäße Konzept bei geschlossener Pumpe nicht nur eine Reduzierung des Volumenstroms, sondern eine gewünschte Null-Förderung der Kühlmittelpumpe im geschlossenen Zustand des Leitblechs realisiert werden. Eine nachteilige Zirkulation des noch nicht betriebswarmen Kühlmittels innerhalb der Brennkraftmaschine wird damit unterbunden. Die damit verkürzte Kaltlaufphase und schnellere Erreichung der Betriebstemperatur verringert den Zeitraum zur Beheizung des Fahrgastraums, reduziert die Reibung und bewirkt folglich eine Energieeinsparung.Advantageously, not only a reduction of the volume flow, but a desired zero delivery of the coolant pump in the closed state of the baffle by the inventive concept with the pump closed will be realized. An adverse circulation of the not yet warm refrigerant within the internal combustion engine is thus prevented. The shortened cold-running phase and faster achievement of the operating temperature reduces the period for heating the passenger compartment, reduces friction and thus results in energy savings.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims 2 to 9.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einer Außenkontur des Flügelrades eine umlaufende, radial ausgerichtete Ringnut eingebracht ist. Diese Ringnut ist zur Aufnahme des Dichtelementes bestimmt, das dichtend an einem axial ausgerichteten, die äußere Kontur des Flügelrades überdeckenden zylindrischen Abschnitt des Leitblechs abgestützt ist. Zur Sicherstellung einer wirksamen Abdichtung in allen Positionen des Leitblechs erstreckt sich der zylindrische Abschnitt von dem Leitblech über eine Länge, die einen maximalen Stellweg des Leitblechs übertrifft.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that in an outer contour of the impeller, a circumferential, radially aligned annular groove is introduced. This annular groove is intended for receiving the sealing element, which is sealingly supported on an axially aligned, the outer contour of the impeller overlapping cylindrical portion of the baffle. To ensure effective sealing in all positions of the baffle, the cylindrical portion extends from the baffle over a length that exceeds a maximum travel of the baffle.

Für das erfindungsgemäße Dichtelement eignet sich insbesondere eine Abdichtung, die zwei entgegengesetzt gespreizte Dichtlippen umfasst, die über einen Dichtungsrücken verbunden sind. Im Einbauzustand ist die Abdichtung über den Dichtungsrücken im geringsten Nut des Flügelrades fixiert, wobei Dichtlippen vorgespannt dichtend an einer Innenseite von dem zylindrischen Abschnitt des Leitblechs abgestützt sind. Als Maßnahme um die Dichtqualität dieser Abdichtung zu optimieren ist erfindungsgemäß ein Spreizelement vorgesehen, das zwischen den Dichtlippen eingesetzt ist. Über das Spreizelement sind die Dichtlippen unabhängig von der Stellbewegung des Leitrades stets in einer optimalen Position ausgerichtet.For the sealing element according to the invention is particularly suitable a seal comprising two oppositely spread sealing lips, which are connected via a sealing back. In the installed state, the seal is fixed over the sealing back in the slightest groove of the impeller, wherein sealing lips are biased sealingly supported on an inner side of the cylindrical portion of the guide plate. As a measure to optimize the sealing quality of this seal, a spreading element is provided according to the invention, which is inserted between the sealing lips. About the expansion element, the sealing lips are always aligned independently of the adjusting movement of the stator in an optimal position.

Als Maßnahme zur einfachen Montage und Vermeidung einer unzulässigen Dehnung des Dichtelementes kann gemäß der Erfindung zur Abdichtung des Ringspaltes ein diagonal geschlitztes Dichtelement eingesetzt werden. Bevorzugt sind die Enden des Dichtelementes im Bereich der Trennstelle durch ein Ringschloss verbunden.As a measure for easy installation and avoidance of unacceptable stretching of the sealing element, a diagonally slotted sealing element can be used according to the invention for sealing the annular gap. Prefers the ends of the sealing element are connected in the region of the separation point by a ring lock.

Alternativ zu einem Dichtlippen einschließenden Dichtelement sind erfindungsgemäß auch andere Dichtelemente einsetzbar wie beispielsweise ein O-Ring oder ein Quadring. Gemäß der Erfindung kann weiterhin abweichend zu einem einteiligen Aufbau ein armiertes Dichtelement eingesetzt werden, bei dem bspw. die Armierung zur Versteifung des Dichtungselementes in einem Dichtungsrücken eingebracht ist.Alternatively to a sealing lips enclosing sealing element according to the invention, other sealing elements can be used such as an O-ring or a quadring. According to the invention can continue to deviate from a one-piece construction, a reinforced sealing element are used, in which, for example, the reinforcement is introduced to stiffen the sealing element in a sealing back.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Deckscheibe in einem größten Umfangsbereich eine Aufnahme für eine Abdichtung einschließt. Damit kann in einer Endlage des Leitblechs, bei geschlossener Kühlmittelpumpe, ein Spaltmaß zwischen der Deckscheibe und dem Leitblechs wirksam abgedichtet werden.
6A further embodiment of the invention provides that the cover plate encloses a receptacle for a seal in a largest circumferential area. This can be effectively sealed in an end position of the baffle, with closed coolant pump, a gap between the cover plate and the baffle.
6

Das Dichtelement ist bevorzugt als ein Mehrkomponenten-Spritzgussteil ausgeführt. Als Werkstoff für das Dichtelement eignet sich insbesondere ein hochelastischer, verschleißfester Kunststoff wie PEEK.The sealing element is preferably designed as a multi-component injection molded part. As a material for the sealing element is particularly suitable a highly elastic, wear-resistant plastic such as PEEK.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Vorteilhafte weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.Advantageous further features of the invention will become apparent from the following description in which an embodiment of the invention is shown.

Es zeigen:

Fig. 1
einen Ausschnitt einer Kühlmittelpumpe mit dem erfindungsgemäßen Dichtelement;
Fig. 2
das Detail Z gemäß Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung.
Show it:
Fig. 1
a detail of a coolant pump with the sealing element according to the invention;
Fig. 2
the detail Z according to Fig. 1 in an enlarged view.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer regelbaren Kühlmittelpumpe 1, umfassend ein Pumpengehäuse 2, in dem eine Hohlwelle 3 gelagert ist und die drehstarr mit einem Flügelrad 4 verbunden ist und gegenseitig ein in Figur 1 nicht abgebildetes Antriebsrad einschließt. Im Betriebszustand der Kühlmittelpumpe 1 bei rotierendem Flügelrades 4 strömt das Kühlmittel axial über einen Saugraum 5 zu dem Flügelrad 4 und wird radial über die Flügel 6 in einen Ringkanal 7 geleitet. Dabei bildet eine gemeinsam mit dem Flügelrad 4 rotierende Deckscheibe 8 einen Übergangsbereich zu dem Saugraum 5. Zur Beeinflussung des Fördervolumens der Kühlmittelpumpe 1 ist dem Flügelrad 4 ein axial verschiebbares Leitblech 9 zugeordnet, das an einer in der Hohlwelle 3 geführten Schubstange 10 fixiert ist. An dem vom Flügelrad 4 abgewandten Ende ist die Schubstange 10 mit einer in Fig. 1 nicht abgebildeten Verstelleinheit verbunden, über die das Leitblech 9 zwischen zwei Endlagen sowie in beliebigen Zwischenstellungen einstellbar ist. Gemäß Figur 1 ist das Leitblech 9 in einer Endlage unmittelbar an dem Flügelrad 4 abgestützt, wodurch sich die größte Öffnung und damit ein maximales Fördervolumen bzw. ein maximaler Volumenstrom der Kühlmittelpumpe 1 einstellt.The FIG. 1 shows a section of a controllable coolant pump 1, comprising a pump housing 2, in which a hollow shaft 3 is mounted and which is rotationally rigidly connected to an impeller 4 and each other in FIG. 1 not shown drive wheel includes. In the operating state of the coolant pump 1 with a rotating impeller 4, the coolant flows axially via a suction chamber 5 to the impeller 4 and is directed radially through the wings 6 in an annular channel 7. To influence the delivery volume of the coolant pump 1, the impeller 4 is associated with an axially displaceable guide plate 9, which is fixed to a guided in the hollow shaft 3 push rod 10. At the end facing away from the impeller 4, the push rod 10 with an in Fig. 1 not shown adjusting unit via which the baffle 9 is adjustable between two end positions and in any intermediate positions. According to FIG. 1 the guide plate 9 is supported in an end position directly on the impeller 4, whereby the largest opening and thus a maximum delivery volume or a maximum volume flow of the coolant pump 1 sets.

Zur Erreichung einer angestrebten Nullförderung der Kühlmittelpumpe 1 wird das Leitblech 9 über die Verstelleinheit bis zur Abstützung an der Deckscheibe 8 verstellt. In dieser Endlage ist das Leitblech 9 an einer Abdichtung 11 dichtend abgestützt, die in einer außenseitigen Aufnahme 12 der Deckscheibe 8 eingesetzt ist. Dabei ist die in einem größten Umfangsbereich der Deckscheibe 8 angeordnete, als elastische Dichtung ausgeführte Abdichtung 11 unmittelbar stirnseitig an dem Leitblech 9 abgestützt. Zusätzlich umfasst die Kühlmittelpumpe 1 ein elastisches Dichtelement 13, das in einer Ringnut 14 des Flügelrades 4 eingesetzt, einen sich einstellenden Ringspalt 15 zu dem Leitrad 9 abdichtet. Dazu bildet das Leitrad 9 einen axial ausgerichteten, zylindrischen Abschnitt 16, der eine Außenkontur 17 des Leitblechs 9 übergreift, wobei eine Länge S1 des zylindrischen Abschnitts 16 eine maximale Stellbewegung S2 des Leitrades 9 übertrifft. Durch die Einbaulage des Dichtelementes 13 wird gleichzeitig eine Kühlmittelströmung zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite des Flügelrades 4 unterbunden, die insbesondere durch einen Kühlmitteleintritt über öffnungsspalte 18 zwischen dem Flügel 6 und Öffnungen 19 des Leitrades 9 ausgelöst werden kann.In order to achieve a desired zero promotion of the coolant pump 1, the guide plate 9 is adjusted via the adjustment unit to the support on the cover plate 8. In this end position, the guide plate 9 is sealingly supported on a seal 11, which is inserted in an outside receptacle 12 of the cover plate 8. In this case, arranged in a largest peripheral region of the cover plate 8, designed as an elastic seal seal 11 is supported directly on the front side of the guide plate 9. In addition, the coolant pump 1 comprises an elastic sealing element 13, which is used in an annular groove 14 of the impeller 4, a self-adjusting annular gap 15 seals to the stator 9. For this purpose, the stator 9 forms an axially aligned, cylindrical portion 16 which engages over an outer contour 17 of the guide plate 9, wherein a length S 1 of the cylindrical portion 16 exceeds a maximum adjusting movement S 2 of the stator 9. Due to the installation position of the sealing element 13 is simultaneously prevented a flow of coolant between a front side and a rear side of the impeller 4, which can be triggered in particular by a coolant inlet opening gap 18 between the wing 6 and openings 19 of the stator 9.

Die Figur 2 verdeutlicht durch eine vergrößerte Darstellung den Aufbau und die Einbaulage des Dichtelementes 13, das zwei getrennte, gespreizte Dichtlippen 20,21 umfasst, die über einen Dichtungsrücken 22 verbunden sind. Das über den Dichtungsrücken 22 form- und kraftschlüssig in die Ringnut 15 eingesetzte Dichtelement 13 ermöglicht durch die entgegengesetzt gespreizten Dichtlippen 20,21 eine wirksame Abdichtung des Ringspaltes 15 in beiden Stellrichtungen des Leitblechs 9. Zur Unterstützung der Spreizung bietet es sich an, ergänzend ein Spreizelement zwischen den Dichtlippen 20,21 einzubringen. Die strichpunktierte Linie zwischen dem Flügelrad 4 und dem Leitblech 9 verdeutlicht eine Strömung des Kühlmittels, dass über den sich bildenden Öffnungsspalt 18 zwischen der Öffnung 19 und dem Flügel 6 in den Ringspalt 15 eintritt, wobei das Dichtelement 13 diese Kühlmittelströmung wirksam unterbindet.The FIG. 2 illustrated by an enlarged view of the structure and the mounting position of the sealing element 13, which comprises two separate, spread sealing lips 20,21, which are connected via a sealing back 22. The form-fitting and non-positively inserted into the annular groove 15 via the sealing back 22 allows the oppositely spread sealing lips 20,21 effective sealing of the annular gap 15 in both directions of the guide plate 9. To support the spread, it is advisable to supplement a spreading between the sealing lips 20,21 introduce. The dot-dash line between the impeller 4 and the baffle 9 illustrates a flow of the coolant that enters via the forming opening gap 18 between the opening 19 and the wing 6 in the annular gap 15, wherein the sealing element 13 effectively prevents this flow of coolant.

Bezugsziffernreferences

11
KühlmittelpumpeCoolant pump
22
Pumpengehäusepump housing
33
Hohlwellehollow shaft
44
Flügelradimpeller
55
Saugraumsuction
66
Flügelwing
77
Ringkanalannular channel
88th
Deckscheibecover disc
99
Leitblechbaffle
1010
Schubstangepushrod
1111
Abdichtungseal
1212
Aufnahmeadmission
1313
Dichtelementsealing element
1414
Ringnutring groove
1515
Ringspaltannular gap
1616
Abschnittsection
1717
Außenkonturouter contour
1818
Öffnungsspaltopening gap
1919
Öffnungopening
2020
Dichtlippesealing lip
2121
Dichtlippesealing lip
2222
Dichtungsrückenseal back

Claims (9)

Regelbare Kühlmittelpumpe (1), die ein Pumpengehäuse (2) umfasst, in dem eine als Hohlwelle (3) ausgebildete, ein Antriebsrad mit einem Flügelrad (4) verbindende Pumpenwelle eingebracht ist und im Betriebszustand eine Rotation des Flügelrades (4) ein Kühlmittel über einen Saugraum (5) ansaugt und in einen Ringkanal (7) des Pumpengehäuses (2) fördert, wobei mittels eines dem Flügelrad (4) zugeordneten, mittels eines Aktors axial verschiebbaren Leitblechs (9) ein Fördervolumen der Kühlmittelpumpe (1) beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein funktionsbedingter Ringspalt (15) zwischen dem Flügelrad (4) und dem Leitblech (9) durch ein elastisches Dichtelement (13) in allen Betriebszuständen der Kühlmittelpumpe (1) abgedichtet ist.A controllable coolant pump (1), which comprises a pump housing (2) in which a pump shaft connected as a hollow shaft (3), a drive wheel with an impeller (4) is introduced and in the operating state a rotation of the impeller (4) a coolant via a Suction chamber (5) sucks and promotes in an annular channel (7) of the pump housing (2), wherein by means of the impeller (4) associated by an actuator axially displaceable guide plate (9) a delivery volume of the coolant pump (1) can be influenced, characterized in that a functional annular gap (15) between the impeller (4) and the guide plate (9) is sealed by an elastic sealing element (13) in all operating states of the coolant pump (1). Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Außenkontur (17) des Flügelrades (4) eine umlaufende radial ausgerichtete Ringnut (14) eingebracht ist, die zur Aufnahme des Dichtelementes (13) bestimmt ist, das dichtend an einem axial ausgerichteten, zylindrischen Abschnitt (16) des Leitblechs (9) abgestützt ist.Controllable coolant pump according to claim 1, characterized in that in an outer contour (17) of the impeller (4) a circumferential radially oriented annular groove (14) is introduced, which is intended for receiving the sealing element (13) sealingly against an axially aligned, cylindrical portion (16) of the guide plate (9) is supported. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge von dem zylindrischen Abschnitt (16) des Leitblechs (9) einen maximalen Stellweg des Leitblechs (9) übertrifft.Controllable coolant pump according to claim 2, characterized in that a length of the cylindrical portion (16) of the guide plate (9) exceeds a maximum travel of the guide plate (9). Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Ringspaltes (15) das Dichtelement (13) zwei Dichtlippen (20,21) einschließt, die über einen Dichtungsrücken (22) verbunden sind, der in der Ringnut (14) des Flügelrades (4) eingesetzt ist.Controllable coolant pump according to claim 1, characterized in that for sealing the annular gap (15), the sealing element (13) includes two sealing lips (20,21) which are connected via a sealing back (22) in the annular groove (14) of the impeller (4) is used. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spreizelement zwischen den Dichtlippen (20,21) des Dichtelementes (13) eingesetzt ist.Controllable coolant pump according to claim 4, characterized in that an expansion element between the sealing lips (20,21) of the sealing element (13) is inserted. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Ringspaltes (15) zwischen dem Flügelrad (4) und dem Leitblech (9) ein diagonal geschlitztes Dichtelement (13) vorgesehen ist.Controllable coolant pump according to claim 4, characterized in that for sealing the annular gap (15) between the impeller (4) and the guide plate (9) a diagonally slotted sealing element (13) is provided. Regelbare Kühlmittelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) zur Versteifung zumindest im Bereich des Dichtungsrückens (23) eine Armierung einschließt.Controllable coolant pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing element (13) for reinforcing at least in the region of the sealing back (23) includes a reinforcement. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (8) in einem größten Umfangsbereich eine Aufnahme (12) für eine Abdichtung (11) bildet, die in einer Endlage des Leitblechs (9) ein Spaltmaß zwischen der Deckscheibe (8) und dem Leitblechs (9) abdichtet.Controllable coolant pump according to claim 1, characterized in that the cover disc (8) in a largest peripheral region forms a receptacle (12) for a seal (11), in an end position of the guide plate (9) has a gap between the cover plate (8) and the guide plate (9) seals. Regelbare Kühlmittelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststoff, insbesondere PEEK, als Werkstoff für die Abdichtung (11) und das Dichtelement (13) vorgesehen ist.Controllable coolant pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that plastic, in particular PEEK, as a material for the seal (11) and the sealing element (13) is provided.
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