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Title:
VEHICLE PUMP DEVICE FOR PUMPING A LIQUID AND METHOD FOR HANDLING LEAKED LIQUID IN THE VEHICLE PUMP DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/126233
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle pump device (1) for pumping a liquid, the vehicle pump device (1) comprising a pump housing (5) having a dry region (T) for arranging electrical and/or electronic components and having a wet region (N) for sucking in and discharging a liquid, an absorbent liquid-absorbing apparatus (11) for absorbing and/or storing the leaked liquid being arranged in the dry region (T).

Inventors:
UNERTL MARIO (DE)
SCHNITZER JAKOB (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/081110
Publication Date:
June 25, 2020
Filing Date:
November 13, 2019
Export Citation:
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Assignee:
NIDEC GPM GMBH (DE)
International Classes:
F04D13/06; F04D29/10
Domestic Patent References:
WO2014127842A12014-08-28
Foreign References:
DE10012662A12001-09-20
US5131809A1992-07-21
EP3327323A12018-05-30
US5338153A1994-08-16
DE202017001998U12017-07-21
DE102004040106B32006-04-27
EP0842953A21998-05-20
Attorney, Agent or Firm:
NEGENDANCK, Matthias (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) zum Pumpen einer Flüssigkeit, wobei die Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) ein Pumpengehäuse (5) mit einem Trockenbereich (T) zur Anordnung von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen und mit einem Nassbereich (N) zum Ansaugen und Ableiten einer Flüssigkeit umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trockenbereich (T) eine saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung (1 1 ) zur Aufnahme und/oder Speicherung einer aus dem Nassbereich (N) in den Trockenbereich (T) eindringenden Leckage-Flüssigkeit angeordnet ist.

2. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung (1 1 ) als mindestens ein Schwamm, Schaumteil, Stopfen, Beutel oder als mindestens eine Scheibe ausgebildet ist.

3. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung (1 1 ) flüssigkeitsabsorbierende Polymere umfasst.

4. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trockenbereich (T) ein Sammelraum (10) zur Aufnahme der Leckage-Flüssigkeit angeordnet ist, wobei der Sammelraum (10) einen Abschnitt des Trockenbereichs (T) bildet und wobei der Sammelraum (10) gegenüber einem übrigen Abschnitt des Trockenbereichs (T) und gegenüber einer äußeren Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist.

5. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung (11 ) in dem Sammelraum (10) angeordnet ist. 6. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (1 ) in dem Trockenbereich (T) einen kreiszylinderförmigen Gehäuseabschnitt (7) umfasst, der einen Lagersitz (15) für die Welle (2) bildet und der einen an den Lagersitz (15) in axialer Richtung angrenzenden Dichtungsraum (16) umgibt, wobei der Gehäuseabschnitt (7) radial von dem Sammelraum (10) umgeben ist.

7. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Welle (2) durch den Dichtungsraum (16) hindurch in den Nassbereich (N) erstreckt und dass die Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) eine Dichtungseinrichtung (13) aufweist, die den Dichtungsraum (16) gegenüber dem Nassbereich (N) abdichtet, wobei in den Gehäuseabschnitt (7) mindestens ein Ablaufkanal (9) für die Leckage-Flüssigkeit eingebracht ist, die durch eine Leckage in der Dichtungseinrichtung (13) von dem Nassbereich (N) in den Dichtungsraum (16) eindringt, wobei der mindestens eine Ablaufkanal (9) von dem Dichtungsraum (16) in den Sammelraum (10) führt.

8. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuseabschnitt (7) drei Ablaufkanäle (9) eingebracht sind, die um die Welle (2) um 120 Grad zueinander versetzt angeordnet sind.

9. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung (1 1 ) angrenzend an den Gehäuseabschnitt (7) angeordnet ist und/oder den Gehäuseabschnitt (7) zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, umgibt.

10. Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) eine elektrische Kühlflüssigkeitspumpe zum Pumpen von Kühlflüssigkeit eines Fahrzeugs ist.

1 1. Fahrzeug mit der Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Verfahren zum Umgang mit einer Leckage-Flüssigkeit in einer

Fahrzeugpumpenvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung (11 ) die von dem Nassbereich (N) in den Trockenbereich (T) eindringende Leckage-Flüssigkeit aufsaugt, aufnimmt, einlagert und/oder speichert.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die

Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung (1 1 ) in dem Sammelraum (10) angeordnet wird. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage-

Flüssigkeit in den Sammelraum (10) abgeleitet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckage-Flüssigkeit dauerhaft in dem Sammelraum (10) verbleibt.

Description:
Fahrzeugpumpenvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit und

Verfahren zum Umgang mit einer Leckage-Flüssigkeit in der

Fahrzeugpumpenvorrichtung

Technisches Gebiet:

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugpumpenvorrichtung, die ein Pumpengehäuse mit einem Trockenbereich zur Anordnung von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen und einen Nassbereich zum Ansaugen und Ableiten einer Flüssigkeit umfasst. In dem Trockenbereich ist eine saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme und/oder Speicherung einer aus dem Nassbereich in den Trockenbereich eindringenden Leckage-Flüssigkeit angeordnet. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Umgang mit einer Leckage-Flüssigkeit in der Fahrzeugpumpenvorrichtung.

Hintergrund:

Bei Trockenläufer-Pumpen, in denen elektrische und/oder elektronische Bauteile in einem von einem Nassbereich abgetrennten Trockenbereich angeordnet sind, kann eine Leckage- Flüssigkeit durch eine Leckage in den Trocken bereich gelangen. Oftmals ist eine Ablaufvorrichtung vorgesehen, die die Leckage aus dem Trockenbereich nach außen ableitet.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 20 2017 001 998 eine Wasserpumpeneinheit als Trockenläuferpumpe mit einem Laufradgehäuse, das mittels eines Dichtungselements dichtend eine Kühlflüssigkeit enthält, sodass die Kühlflüssigkeit innerhalb des Laufradgehäuses isoliert ist und nicht in einen abgedichteten Bereich fließen kann, in dem z.B. eine Steuereinrichtung der Wasserpumpeneinheit angeordnet ist. In dem abgedichteten Bereich ist ein Hohlraum vorgesehen, in dem ein Antriebsende einer Laufradwelle aufgenommen ist, die zur Rotation eines Laufrads in dem Laufradgehäuse angeordnet ist. Eine Rückwand des Gehäuses im abgedichteten Bereich weist eine Auslassleitung auf, die von dem Hohlraum nach außen verläuft und über die eventuelle Kühlwasser-Partikel ausgelassen werden können, die das Dichtungselement durchdringen.

Bei Vorrichtungen, die eine Leckage in flüssigkeitsführenden Geräten erfassen, können z.B. sensorbasierende Warnsysteme und/oder ein Auffangbehälter für die Flüssigkeiten in dem Gerät vorgesehen sein, um Schäden durch die Leckage-Flüssigkeit zu vermeiden.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 10 2004 040 106 B3 eine universell einsetzbare Vorrichtung zur Erfassung einer Leckage. Die Vorrichtung sieht ein Depot vor, in dem in unmittelbarer Nähe eines Leckageaustritts ein Element angeordnet ist, das mindestens einen Kapillarspalt aufweist oder eine saugfähige Einlage, z.B. ein Vlies, ist. Die Vorrichtung umfasst zumindest einen Sensor, der die Leckage erfasst und misst und an eine Auswerte- und Signaleinheit der Vorrichtung übermittelt.

Zur Absorption von Flüssigkeiten beschreibt die Druckschrift EP 0 842 953 A2 superabsorbierende Polymerisate, die z.B. in der Landwirtschaft, bei Hygieneprodukten oder bei der Ummantelung von Elektrokabeln einsetzbar sind.

Aus dem technischen Gebiet der Haushaltsgeräte ist es bereits bekannt, das Austreten von Flüssigkeiten durch polymere Absorptionsmittel zu verhindern.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift WO 2014/127842 A1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, einen Wäschetrockner mit einem Kühlkreislauf und mit einem z.B. polymeren Absorptionsmittel, das dazu geeignet ist, aus dem Kühlkreislauf austretende Flüssigkeit zu absorbieren.

Beschreibung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktional verbesserte und langlebige Fahrzeugpumpenvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugpumpenvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch ein Fahrzeug mit der Fahrzeugpumpenvorrichtung und durch ein Verfahren zum Umgang mit einer Leckage-Flüssigkeit in der Fahrzeugpumpenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.

Es wird eine Fahrzeugpumpenvorrichtung vorgeschlagen, die zum Pumpen einer Flüssigkeit in einem Fahrzeug, z.B. in einem Pkw oder Lkw, ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Fahrzeugpumpenvorrichtung als eine Trockenläufer-Flüssigkeitspumpe ausgebildet. Beispielweise handelt es sich bei der Flüssigkeit um eine Kühlflüssigkeit z.B. auf Wasserbasis zum Kühlen von Verbrennungsmotoren. Insbesondere ist die Fahrzeugpumpenvorrichtung als eine Kühlflüssigkeitspumpe ausgebildet, die in dem Fahrzeug zum Pumpen der Kühlflüssigkeit integrierbar ist.

Die Fahrzeugpumpenvorrichtung umfasst ein Pumpengehäuse, das z.B. aus einer Gusslegierung, insbesondere aus einer Aluminiumgusslegierung, gebildet ist. Das Pumpengehäuse umfasst einen Trockenbereich und einen Nassbereich, die bevorzugt voneinander räumlich getrennt und insbesondere gegeneinander abgedichtet sind. In dem Trockenbereich sind elektrische Bauteile, z.B. ein Elektromotor, und/oder elektronische Bauteile, z.B. Platinen und/oder eine Steuereinheit, anordbar und/oder angeordnet. Die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile müssen insbesondere zum fehlerfreien Betrieb und zur Vermeidung von Schäden vor der Flüssigkeit geschützt werden.

Vorzugsweise ist der Elektromotor der Fahrzeugpumpenvorrichtung zur Erzeugung eines Drehmoments und zum Antrieb einer Welle der Fahrzeugpumpenvorrichtung vorgesehen. Beispielsweise ist das Pumpengehäuse im Trockenbereich form- und/oder kraftschlüssig mit einem die Motoreinrichtung umgebenden Motorgehäuse verbunden.

Der Nassbereich ist insbesondere zur Aufnahme und zum Durchfluss der gepumpten und/oder zu pumpenden Flüssigkeit ausgebildet. Bevorzugt im Rahmen der Erfindung ist, dass in dem Nassbereich mindestens ein Führungskanal zur Führung der gepumpten und/oder zu pumpenden Flüssigkeit und zur Ableitung der Flüssigkeit umfasst. Insbesondere wird die Flüssigkeit im Nassbereich angesaugt und strömt durch den mindestens einen Führungskanal um abgeleitet zu werden. Optional ergänzend umfasst die Fahrzeugpumpenvorrichtung ein drehbares Laufrad zum Ansaugen, zur Bewegung und/oder zur Verdrängung der gepumpten und/oder zu pumpenden Flüssigkeit innerhalb des Nassbereichs, insbesondere in dem mindestens einen Führungskanal. Hierfür ist das Laufrad endseitig an der in den Nassbereich hineinragenden Welle angeordnet.

Im Betrieb der Fahrzeugpumpenvorrichtung kann es Vorkommen, dass die gepumpte und/oder zu pumpende Flüssigkeit als Flüssigkeitsleckage durch eine Leckage innerhalb des Pumpengehäuses von dem Nassbereich in den Trockenbereich gelangt. Beispielsweise weist eine Dichtungseinrichtung, die den Nassbereich gegenüber dem Trockenbereich abdichtet, funktionsbedingt, aufgrund von Verschleiß und/oder von Verschmutzungen im Betrieb der Fahrzeugpumpenvorrichtung die Leckage auf, durch die die Flüssigkeitsleckage in den Trockenbereich eindringen kann. Gerade bei Trocken läufer- Flüssigkeitspumpen muss es zur Vermeidung von Schäden verhindert werden, dass die gepumpte und/oder zu pumpende Flüssigkeit mit den elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen in dem Trockenraum in Berührung kommt.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass in dem Trockenbereich der Fahrzeugpumpenvorrichtung eine saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme und/oder Speicherung der Leckage-Flüssigkeit angeordnet ist, die von dem Nassbereich in den Trockenbereich eindringt. Vorzugsweise ist die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung dazu ausgebildet, die Leckage-Flüssigkeit aufzusaugen und/oder in sich einzulagern.

Beispielsweise ist die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung als mindestens ein Schwamm, Stopfen, Beutel, als eine Scheibe und/oder als ein Schaumteil ausgebildet. Die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung kann z.B. auch die Gestalt loser Kleinteile aufweisen.

Bevorzugt umfasst die saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung flüssigkeitsabsorbierende Polymere, zum Beispiel sogenannte Superabsorbent Polymere (SAP). Hierbei handelt es sich insbesondere um Kunststoffgranulate mit sehr guten Flüssigkeitsaufnahmefähigkeiten. Insbesondere können die flüssigkeitsabsorbierenden Polymere mittels osmotischem Druck in Abhängigkeit des freien lonengehalts ein Vielfaches, insbesondere ein 50- bis 300- faches ihres Eigengewichts der Leckage- Flüssigkeit aufnehmen und speichern, indem sie zum Beispiel ein Hydrogel ausbilden. Insbesondere sind der Schwamm, der Stopfen, der Beutel, die Scheibe, das Schaumteil und/oder die losen Kleinteile mit den flüssigkeitsabsorbierenden Polymeren versehen.

Vorteilhaft ist, dass die Leckage-Flüssigkeit in dem Trockenbereich durch die saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung unmittelbar aufgesaugt und/oder aufgenommen und sicher eingelagert und/oder gespeichert werden kann. Insbesondere können durch die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung Schäden an den in dem Trockenbereich angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen durch die in den Trockenbereich eindringende Leckage-Flüssigkeit vermieden werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Trockenbereich ein Sammelraum angeordnet. Bevorzugt ist der Sammelraum zur Aufnahme der Leckage- Flüssigkeit vorgesehen und/oder ausgebildet. Der Sammelraum bildet einen Abschnitt des Trockenbereichs und ist gegenüber einem restlichen Abschnitt des Trockenbereichs bzw. gegenüber dem übrigen T rockenbereich flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Zum Abschließen des Sammelraums gegenüber dem restlichen Abschnitt des Trockenbereichs umfasst die Fahrzeugpumpenvorrichtung bevorzugt einen Verschlussdeckel. Insbesondere ist der Verschlussdeckel auf mindestens eine Begrenzungswand des Sammelraums aufgesetzt, sodass der Sammelraum gegenüber dem übrigen Trockenraum flüssigkeitsdicht verschlossen ist.

Optional ergänzend ist der Sammelraum gegenüber einer äußeren Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung, die insbesondere außerhalb des Pumpengehäuses und des Motorgehäuses angeordnet ist, flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Vorzugsweise ist der Trockenbereich ablaufeinrichtungsfrei ausgebildet, insbesondere ist in dem Trockenbereich keine Ablaufeinrichtung nach außen vorgesehen, die den Sammelraum mit der äußeren Umgebung verbindet, um ein Ablaufen der Leckage-flüssigkeit nach außen zu ermöglichen. Im Speziellen erfolgt kein Ableiten der Leckage-Flüssigkeit in die äußere Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung.

Besonders bevorzugt ist, dass die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung in dem Sammelraum angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die in den Sammelraum eingeleitete Leckage- Flüssigkeit unmittelbar durch die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung aufgenommen und gespeichert werden kann. Insbesondere kann die Leckage-Flüssigkeit somit über eine gesamte Lebenslaufzeit der Fahrzeugpumpenvorrichtung in dem Sammelraum verbleiben und muss nicht abgeleitet werden.

Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Fahrzeugpumpenvorrichtung die Welle umfasst. Vorzugsweise ist die Welle um eine Drehachse rotierbar, wobei sie insbesondere von dem Elektromotor antreibbar und/oder angetrieben ist. Bevorzugt ist die Welle in dem Pumpengehäuse aufgenommen und/oder abschnittsweise von dem Pumpengehäuse umgeben. Insbesondere erstreckt sich die Welle von dem Trockenbereich in den Nassbereich des Pumpengehäuses hinein. Im Speziellen ist das Laufrad in dem Nassbereich endseitig an der Welle angeordnet. Optional ist die Welle dazu ausgebildet, das Drehmoment auf das Laufrad zu übertragen, sodass dieses rotiert und die Flüssigkeit im Nassbereich zum Durchfluss durch den mindestens einen Führungskanal bewegt. Insbesondere wird die Flüssigkeit in dem Nassbereich durch das rotierende Laufrad angesaugt und abgeleitet.

Eine bevorzugte Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass das Pumpengehäuse in dem Trockenbereich einen Gehäuseabschnitt aufweist. Vorzugsweise erstreckt sich der Gehäuseabschnitt in dem Trockenbereich zumindest abschnittsweise axial entlang der Welle. Beispielsweise ist der Gehäuseabschnitt konstruktiv als ein Hohlzylinder umgesetzt. Insbesondere bildet der Gehäuseabschnitt einen Lagersitz für die Welle. Beispielsweise ist innerhalb des Lagersitzes, insbesondere in einem Hohlraum des Hohlzylinders, eine Aufnahmehülse formschlüssig angeordnet, innerhalb der die Welle auf mindestens einer Lagereinrichtung rotierbar gelagert ist. Bei der mindestens einen Lagereinrichtung handelt es sich z.B. um mindestens ein Wälzlager, z.B. um ein erstes und zweites Wälzlager, die als Kugel- oder Rollenlager ausgebildet sein können. Insbesondere wälzen die Kugeln oder Rollen des Wälzlagers an einer Innenumfangsfläche der Aufnahmehülse ab und unterstützen die Rotation der Welle durch Reduktion des Reibungswiderstands.

Optional ergänzend umgibt der Gehäuseabschnitt des Pumpengehäuses in dem Trockenbereich einen Dichtungsraum. Vorzugsweise schließt sich der Dichtungsraum in dem Trockenbereich in axialer Richtung an den Lagersitz an. Bevorzugt ragt die Welle aus dem Lagersitz heraus und unmittelbar in den Dichtraum hinein. Vorzugsweise ist eine als Dichtungsring ausgebildete Dichtungseinrichtung vorgesehen, die die Welle umgibt und den Lagersitz gegenüber dem Dichtraum abdichtet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ragt die Welle von dem in dem Trockenbereich angeordneten Dichtungsraum in den Nassbereich des Pumpengehäuses hinein. Bevorzugt ist zwischen dem Dichtungsraum und dem Nassbereich eine weitere Dichtungseinrichtung vorgesehen. Beispielsweise ist die weitere Dichtungseinrichtung als eine Gleitringdichtung ausgebildet, die mit der Welle in Eingriff steht und/oder auf der Welle sitzt. Die weitere Dichtungseinrichtung kann den Dichtraum gegenüber dem Nassbereich abdichten. Funktionsbedingt und/oder durch den Verschleiß bzw. die Verschmutzungen der weiteren Dichtungseinrichtung kann es im Betrieb der Fahrzeugpumpenvorrichtung jedoch dazu kommen, dass sich in der weiteren Dichtungseinrichtung eine Leckage bildet, durch die die Leckage-Flüssigkeit von dem Nassbereich in den Trockenbereich, insbesondere in den Dichtungsraum, eindringen kann. In einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist in den Gehäuseabschnitt, insbesondere dort, wo der Gehäuseabschnitt den Dichtungsraum umgibt, mindestens ein Ablaufkanal für die Leckage-Flüssigkeit eingebracht. Optional ermöglicht der mindestens eine Ablaufkanal das Ablaufen der Leckage-Flüssigkeit aus dem Dichtungsraum. Beispielsweise sind in dem Gehäuseabschnitt drei Ablaufkanäle eingebracht, die um die Drehachse um 120 Grad zueinander versetzt angeordnet sind. Dadurch kann die Leckage- Flüssigkeit in drei Richtungen gleichmäßig ablaufen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung führt der mindestens eine Ablaufkanal von dem Dichtungsraum in den Sammelraum, insbesondere unmittelbar in den Sammelraum. Besonders bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung, dass der Sammelraum benachbart zu dem Gehäuseabschnitt, insbesondere benachbart zu dem Lagersitz und/oder zu dem Dichtungsraum, angeordnet ist. Vorzugsweise umgibt der Sammelraum den Gehäuseabschnitt radial.

Die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung kann, wenn sie z.B. kreisringförmig ausgebildet ist, in dem Sammelraum angeordnet sein und den Gehäuseabschnitt umgeben. In der Gestalt loser Kleinteile kann die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung in dem Sammelraum verstreut angeordnet sein. Zum Beispiel kann/können die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung als der Schwamm, das Schaumteil und/oder die Scheibe den Gehäuseabschnitt vollständig, bevorzugt kontaktierend, umgeben. Alternativ oder optional ergänzend sind mehrere als Beutel ausgebildete Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtungen in dem Sammelraum, insbesondere in dem Mündungsbereich des mindestens einen Ablaufkanals, verstreut angeordnet. Wenn die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung als der mindestens eine Stopfen ausgebildet ist, kann dieser in die Mündung des mindestens einen Ablaufkanals eingesetzt sein.

Vorteilhaft ist, dass die Leckage-Flüssigkeit von dem Dichtungsraum direkt in den Sammelraum geleitet werden kann und dadurch verhindert werden kann, dass die Leckage- Flüssigkeit noch weiter in den Trockenraum eindringt und die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile beschädigt. Weitere Ablaufleitungen für die Leckage-Flüssigkeit in die äußere Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung sind insbesondere aufgrund der in dem Sammelraum angeordneten Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung nicht notwendig. Dadurch können weitere Leckagen in dem Pumpengehäuse vermieden und Bauraum eingespart werden. Die Ableitungseinrichtung zur Ableitung der Leckage-Flüssigkeit in die äußere Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung ist nicht notwendig. Insbesondere muss keine Abgabe der Leckage-Flüssigkeit durch Druck und/oder Temperatureinfluss in flüssiger Form in die Umgebung erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass die Gefahr einer mit der Leckage-Flüssigkeit belasteten Umwelt verhindert werden kann.

Ein Fahrzeug mit der Fahrzeugpumpenvorrichtung bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Beispielsweise ist das Fahrzeug als ein Pkw oder als ein Lkw ausgebildet. Vorzugsweise ist die Fahrzeugpumpenvorrichtung als eine Kühlmittelpumpe in dem Fahrzeug zum Pumpen der Kühlflüssigkeit und zur Kühlung des Verbrennungsmotors integriert. Insbesondere bei einem mit einem Elektromotor angetriebenen Fahrzeug können eine Leistungselektronik, ein Elektromotor und eine Batterie des Fahrzeugs über einen Kühlkreislauf, in dem die Fahrzeugpumpenvorrichtung als Kühlmittelpumpe integriert ist, gekühlt werden.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Umgang mit einer Leckage-Flüssigkeit in einer Fahrzeugpumpenvorrichtung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach den Ansprüchen 1 bis 10.

Im Rahmen des Verfahrens saugt die saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung die von dem Nassbereich in den Trockenbereich eindringende Leckage-Flüssigkeit auf und speichert diese und/oder lagert diese ein. Insbesondere wird die Leckage-Flüssigkeit in dem Trockenbereich durch die saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung aufgesaugt, aufgenommen, eingelagert und/oder gespeichert.

Weiterhin ist es im Rahmen des Verfahrens bevorzugt, dass die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung in dem Sammelraum angeordnet wird. Insbesondere wird die Leckage-Flüssigkeit in den Sammelraum abgeleitet. Im Speziellen verbleibt die Leckage-Flüssigkeit, insbesondere in der Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung gebunden, dauerhaft in dem Sammelraum. Bevorzugt wird es unterlassen, die Leckage-Flüssigkeit in die äußere Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung abzuleiten.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dabei zeigt:

Figur 1 ein Querschnitt eines Teils einer Fahrzeugpumpenvorrichtung mit einem

Pumpengehäuse und mit einer Welle.

In der Figur 1 ist ein Teil einer Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 in einem Querschnitt dargestellt, dessen Schnittlinie senkrecht zu einer Drehachse D einer Welle 2 der Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 verläuft.

Die Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 ist zum Pumpen einer Flüssigkeit als eine Trockenläufer-Pumpe ausgebildet. Die von der Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 zu pumpende und/oder gepumpte Flüssigkeit kann z.B. eine Kühlflüssigkeit auf Wasserbasis sein. Beispielsweise ist die Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 als eine Kühlflüssigkeitspumpe in einem Fahrzeug, z.B. in einem Pkw oder Lkw ausgebildet. Insbesondere bei einem mit einem Elektromotor angetriebenen Fahrzeug können eine Leistungselektronik, ein Elektromotor und eine Batterie des Fahrzeug über einen Kühlkreislauf, in dem die Fahrzeugpumpenvorrichtung als Kühlmittelpumpe integriert ist, gekühlt werden.

Die Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 weist eine angedeutete Motoreinrichtung 3, insbesondere einen Elektromotor, zur Erzeugung eines Drehmoments auf. Sie kann auch weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile, wie z.B. Platinen oder eine Steuereinheit aufweisen. Die Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 umfasst eine von der Motoreinrichtung 3 angetriebene Welle 2, die um eine Drehachse D rotiert und/oder rotieren kann. Endseitig an der Welle 2 ist ein Laufrad 4 drehfest angeordnet, das sich mit der Welle 2 dreht und/oder drehen kann.

Die Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 weist ein Pumpengehäuse 5 auf. Das Pumpengehäuse 5 weist einen Nassbereich N und einen Trockenbereich T auf. Der Trockenbereich T ist von dem Nassbereich N durch eine Trennwand 8 des Pumpengehäuses 5 räumlich abgetrennt.

Der Nassbereich N ist zur Aufnahme und zum Durchfluss der zu pumpenden und/oder gepumpten Flüssigkeit ausgebildet. Er umfasst mindestens einen Führungskanal 6, insbesondere ein axial verlaufendes Ansaugrohr 6a, in dem die Flüssigkeit mittels des rotierenden Laufrads 4 angesaugt wird und in eine radiale Strömungsrichtung S in ein Ablaufrohr 6b gedrängt wird, durch das die Flüssigkeit nach außerhalb der Pumpeneinrichtung 1 in einen Auffangbehälter ablaufen kann.

Der Trocken bereich T dient zur Aufnahme der Motoreinrichtung 3 und der weiteren elektrischen und/oder elektronischen Bauteile, z.B. der Platinen und/oder der Steuereinheit. Diese müssen zur Vermeidung von Schäden vor einem Kontakt mit der zu pumpenden und/oder gepumpten Flüssigkeit geschützt werden und sind deshalb in dem T rockenbereich T angeordnet.

Die Welle 2 ist mit einem Abtrieb der Motoreinrichtung 3 gekoppelt und erstreckt sich axial durch den Trocken bereich T hindurch. Durch eine Aussparung in der Trennwand 8 ragt die Welle 2 in den Nassbereich N hinein. Endseitig an der Welle 2 ist dort das Laufrad 4 zum Ansaugen und Verdrängen der Flüssigkeit in dem mindestens einen Führungskanal 6 angeordnet.

In der Aussparung der Trennwand 8 ist auf der Welle 2 eine als Gleitringdichtung ausgebildete Dichtungseinrichtung 13 angeordnet. Die Dichtungseinrichtung 13 soll den Nassbereich N gegenüber dem Trockenbereich T abdichten und das Eindringen der zu pumpenden und/oder gepumpten Flüssigkeit von dem Nassbereich N in den Trockenbereich T verhindern. Die Dichtungseinrichtung 13 ist dazu vorgesehen, die Motoreinrichtung 3 und die anderen elektrischen und/oder elektronischen Bauteile vor dem Kontakt mit der zu pumpenden und/oder gepumpten Flüssigkeit zu schützten, um Schäden zu vermeiden. Jedoch kann es im Betrieb der Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 zu Verschleißerscheinungen und/oder zu Verschmutzungen und letztlich auch zu einer funktionsbedingten Leckage an der Dichtungseinrichtung 13 kommen. Durch die Leckage ist eine Dichtwirkung der Dichtungseinrichtung 13 beeinträchtigt, sodass Leckage- Flüssigkeit aus dem Nassbereich N in den Trockenbereich T eindringen kann.

Das Pumpengehäuse 5 weist in dem Trockenbereich T einen axial verlaufenden hohlzylinderförmigen Gehäuseabschnitt 7 auf. Der Gehäuseabschnitt 7 bildet einen Lagersitz 15 für eine rotierende Lagerung der Welle 2. In dem Lagersitz 15 ist eine Hülse formschlüssig aufgenommen, innerhalb der die Welle 2 auf zwei Wälzlagereinrichtungen rotierbar gelagert ist, wobei die Wälzlager der Welle 2 zur Reibungsreduktion auf einer Innenumfangsfläche der Hülse abwälzen. Die Wälzlager können als Kugel- oder Rollenlager ausgebildet sein. Der Gehäuseabschnitt 7 umgibt in dem Trockenraum T auch einen hohlzylinderförmigen Dichtungsraum 16, der sich in axialer Richtung unmittelbar an den Lagersitz 15 anschließt. Der Lagersitz 15 ist durch eine weitere Dichtungseinrichtung 17, die als ein Dichtungsring ausgebildet ist, gegenüber dem Dichtungsraum 16 abgedichtet. Gegenüber dem Nassbereich N ist der Dichtungsraum 16 mit der Dichtungseinrichtung 13 abgedichtet.

In dem Trockenbereich T ist angrenzend an den Gehäuseabschnitt 7 ein Sammelraum 10 angeordnet. Der Sammelraum 10 umgibt den Gehäuseabschnitt 7 radial vollständig. Somit umfasst der Trocken bereich T den Sammelraum 10 als ersten Abschnitt und den verbleibenden Teil des Trockenbereichs T als übrigen Abschnitt. Gegenüber dem übrigen Abschnitt des Trockenbereichs T ist der Sammelraum 10 mit einem Verschlussdeckel 12 flüssigkeitsdicht verschlossen. Es ist auch keine Verbindung zu der äußeren Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 , insbesondere außerhalb des Pumpengehäuses 5 und eines Motorgehäuses 14 der Motoreinrichtung 3, vorgesehen, wobei das Motorgehäuse 14 einen Bestandteil des Pumpengehäuses 5 bilden kann. Insbesondere ist der Sammelraum 10 flüssigkeitsdicht gegenüber der äußeren Umgebung und gegenüber dem übrigen Abschnitt des Trockenbereichs T abgeschlossen.

Der Sammelraum 10 ist über mindestens einen Ablaufkanal 9, z.B. über drei Ablaufkanäle 9, die jeweils um die Drehachse D zueinander um 120 Grad versetzt angeordnet sind, mit dem Dichtungsraum 13 strömungstechnisch verbunden. Der mindestens eine Ablaufkanal 9 ist dazu vorgesehen, die Leckage-Flüssigkeit, die durch die Leckage in der Dichtungseinrichtung 13 von dem Nassbereich N in den Trockenbereich T, insbesondere in den Dichtungsraum 13 gelangt, in den Sammelraum 10 abzuleiten.

In dem Sammelraum 10 ist eine saugfähige Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung 1 1 zur Aufnahme und Speicherung der Leckage-Flüssigkeit angeordnet. Die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung 1 1 umfasst flüssigkeitsabsorbierende Polymere, insbesondere sogenannte Superabsorber Polymere (SAP), bei denen es sich um Kunststoffgranulate handelt, die umfassende Flüssigkeitsaufnahmefähigkeiten aufweisen. Mittels osmotischem Druck kann in Abhängigkeit des freien lonengehalts ein Vielfaches, insbesondere ein 50-bis 300-faches, des Eigengewichts der Polymere an Flüssigkeit durch Bildung eines Hydrogels aufgenommen und gespeichert werden.

Die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung 1 1 ist als ein/e mit den Polymeren versehene/r kreisringförmige/r Schwamm, Schaumteil oder Scheibe ausgebildet, der/die den Gehäuseabschnitt 7 vollständig umgibt und/oder an diesem anliegt. Alternativ kann die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung 11 als mindestens ein mit den Polymeren gefüllter Beutel, bevorzugt als mehrere Beutel, ausgebildet sein, die in dem Sammelraum 10 verstreut angeordnet sind. Außerdem ist die Ausbildung der Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung 1 1 als mindestens ein mit dem Polymeren versehener Stopfen möglich, der z.B. in einer Mündung des mindestens einen Ablaufkanals 9 anordbar ist. Somit kann die Flüssigkeitsleckage unmittelbar durch die Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung 11 aufgesaugt und/oder absorbiert werden.

Vorteilhaft ist, dass die Flüssigkeitsleckage nicht nach außerhalb des Pumpengehäuses 3 abgeleitet werden muss. Es kann somit auf die Anordnung einer Ableitungseinrichtung und/oder auf einen Sammelbehälter außerhalb der Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 verzichtet werden. Insbesondere können dadurch Bauraum, Gewicht und/oder Kosten eingespart werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass durch die Möglichkeit des Verzichts auf die Ableitung der Leckage-Flüssigkeit in die äußere Umgebung der Fahrzeugpumpenvorrichtung 1 eine Belastung der Umwelt durch die Leckage-Flüssigkeit verhindert werden kann.

Bezugszeichenliste:

1 Fahrzeugpumpenvorrichtung

2 Welle

3 Motoreinrichtung

4 Laufrad

5 Pumpengehäuse

6 Führungskanal

6a Ansaugrohr

6b Ablaufrohr

7 Gehäuseabschnitt

8 Trennwand

9 Ablaufkanal

10 Sammelraum

11 Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung

12 Verschlussdeckel

13 Dichtungseinrichtung

14 Motorgehäuse

15 Lagersitz

16 Dichtungsraum

17 Dichtungseinrichtung

D Drehachse

N Nassbereich

S Strömungsrichtung

T Trocken bereich