DE2626875A1

DE2626875A1 - Wasserpumpe fuer wassergekuehlte brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2626875A1
Application number: DE19762626875
Authority: DE
Inventors: Derek Ray Parkins
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1975-06-23
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1977-01-13
Also published as: DE2626875C2; IT1063165B; JPS523701A; FR2315606A1; GB1461901A

Description

SKP KUGEIiAGERFABRIKEN GMSH Schweinfurt, 14.6.1976

TPA/vH/gh _{GB 75 002}

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Wasserpumpe für wassergekühlte Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Wasserpumpe für wassergekühlte Brennkraftmaschinen zur Befestigung am Rohransatz eines mit der Brennkraftmaschine verbundenen Pumpengehäuses, bestehend aus einer Pumpenwelle, die an ihrem einen Ende ein Pumpenrad und an ihrem gegenüberliegenden Ende eine Riemenscheibe trägt, einem diese Pumpenwelle lagernden Wälzlager mit einem Innen- und Außenring sowie einer Wellendichtung.

Herkömmliche V/asserpumpen der genannten Art besitzen eine Pumpenwelle, die in einem oder in mehreren, im Pumpengehäuse sitzenden Wälzlagern gelagert ist und über eine Keilriemenscheibe angetrieben wird. Diese Wasserpumpen werden an ein Pumpengehäuse angeschlossen, das als einstückiger Teil des Zylinderblockes der Brennkraftmaschine ausgebildet oder als getrennter Teil mit diesem Zylinderblock verbunden ist. Vielfach ist das Pumpengehäuse axial geteilt, damit das Pumpenrad leichter in das Pumpengehäuse eingeführt werden kann. In jedem Fall ist der Ein- und Ausbau der herkömmlichen Wasserpumpen verhältnismäßig umständlich, weil viele Teile vorhanden sind, die miteinander verschraubt und getrennt voneinander im Pumpengehäuse festgesetzt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Wasserpumpe zu schaffen, die als fertig zusammengesetzte, an das Pumpengehäuse leicht anschließbare Einheit aus Pumpenwelle, Pumpenrad, Wälzlager, Dichtung und Riemenscheibe ausgebildet ist. Dabei soll eine wirtschaftliche Fertigung der Wasserpumpe in großen Stückzahlen möglich sein.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein spanlos geformter Planschring vorgesehen ist, der eine Sitzfläche zum Pestsetzen der Wasserpumpe als Baueinheit in der Bohrung oder auf der Mantelfläche des Rohransatzes des Pumpengehäuses aufweist, und daß der Rohransatz des Pumpengehäuses einen Bohrungsdurchmesser besitzt, der größer als der Außendurchmesser des Pumpenrades ist. Diese Wasserpumpe kann also leicht, das heißt ohne Schrauben oder getrennte Einzelteile zu verwenden, mit dem Pumpenrad in den Rohransatz eingeführt und über die Sitzfläche des Planschringes in der Bohrung oder auf der Mantelfläche, zum Beispiel mit Preßsitz oder mit Hilfe eines zwischen der Sitzfläche und dem Rohransatz eingebrachten Klebeoder Dichtmittels, befestigt werden. Auch können eine oder mehrere elastische Klammern in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, welche den Planschring am Rohransatz festhalten, bzw. welche als Arretierungsmittel zum axialen Fixieren des Planschringes am Rohransatz dienen. Die Wasserpumpe ist in ihrer Herstellung äußerst wirtschaftlich, weil der Planschring, der die Wasserpumpe als kompakte Baueinheit zusammenhält, zum Beispiel als Preßoder Preßgießteil, spanlos geformt ist.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist der Innenring des Wälzlagers auf demPlanschring aufgesetzt, während der Außenring des Wälzlagers mit der Pumpenwelle verbunden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt der Planschring einen zur Seite der Riemenscheibe offenen U-förmigen Radialquerschnitt mit einem radial äußeren, die Sitzfläche zum Festsetzen der Wasserpumpe bildenden, axial verlaufenden Schenkel und einem radial inneren, in der Bohrung des Innenringes festsitzenden, axial verlaufenden Schenkel.

Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung weist der radial äußere Schenkel des Flanschringes eine zylindrische, in der Bohrung des Rohransatzes festgesetzte Mantelfläche auf.

Erfindungsgemäß ist ein Haltering zum axialen Fixieren des radial äußeren Schenkels des Flanschringes am Rohransatz vorgesehen.

Zwischen dem Flanschring und dem Rohransatz ist erfindungsgemäß ein Dichtring angeordnet, so daß kein Leekwasser vom Pumpenraum nach außen durchtreten kann.

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Die Riemenscheibe ist nach weiteren Merkmalen der Erfindung aus Bandwerkstoff spanlos gefertigt und besitzt einen radial äußeren, den Außenring des Wälzlagers umgreifenden Nabenteil und einen radial inneren, einen Preßsitz mit der Pumpenwelle herstellenden Nabenteil, wobei diese beiden Nabenteile durch einen Steg miteinander verbunden sind. Dabei kann erfindungsgemäß die Riemenscheibe mit mehreren, axial vorstehenden Schraubenbolzen zum Befestigen eines Lüfterrades an dieser Riemenscheibe versehen sein.

Das Wälzlager ist erfindungsgemäß ein Rillenkugellager, welches radiale und axiale Belastungen aufnehmen kann.

Schließlich ist gemäß der Erfindung der Wellendichtring zwischen der Pumpenwelle und dem Planschring angeordnet, wobei dieser Wellendichtring am besten mit einer Dichtringgleitflache versehen ist, welche auf der zur Seite der Riemenscheibe weisenden Stirnfläche des Pumpenrades gleitet.

Nachstehend ist anhand eines Ausführungsbeispiels mit der zugehörigen Zeichnung die Erfindung näher erläutert.

Das als Qußteil ausgebildete Pumpengehäuse 1 ist am Zylinderblock bzw. an der Stirnfläche einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) angeschraubt. Das Pumpengehäuse 1 weist den zum Beispiel mit einem Wasserschlauch verbundenen Einströmkanal 2 und den mit Kühlwasserkanälen des Zylinderbloeks kommunizierenden Ausströmkanal J5 auf. Am Pumpengehäuse 1 ist der Rohransatz 4 vergesehen, in dem die Wasserpumpe 5 befestigt ist. Die Wasserpumpe 5 besitzt die Pumpenwelle 6 mit dem einstückig mit ihr ausgebildeten Pumpenrad 7 an ihrem einen Ende. Das Pumpenrad 7 setzt sich aus einer Stützscheibe 8 mit radial und axial nach außen vorstehenden Schaufeln 9 zusammen. Die Riemenscheibe 10 besteht aus zwei spanlos geformten Blechringen 11, 12, welche durch Nieten 13 miteinander verbunden sind, so daß an ihrem radial äußeren Rand die Keilriemennut Ik gebildet ist. Der Blechring 11 besitzt einen Steg 15, welcher sich van seinem äußeren Rand radial nach innen erstreckt und in den inneren, axial verlaufenden Nabenteil 16 übergeht. Dieser innere Nabenteil 16 sitzt mit leichtem Preßsitz auf dem

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vom Pumpenrad J abgewandten Ende der Pumpenwelle 6. Der HLeohring 12 weist den äußeren axial verlaufenden Nabenteil 17 auf, welcher in seiner Bohrung den Außenring 18 eines einreihigen Rillenkugellagers trägt. Im übrigen hat der Nabenteil 17 ein eingezogenes Ende 19, welches um den Außenring herumfaßt und diesen im Nabenteil 17 der Riemenscheibe 10 axial festhält. Das Rillenkugellager setzt sich aus dem Außenring 18, dem Innenring 20, einer Reihe von Kugeln 21 und zwei seitlich eingebauten Dichtscheiben 22 zusammen.

Ein, zum Beispiel vom Bandstahl, spanlos geformter Flanschring 2J ist vorhanden, der einen U-förmigen, zur Seite der Riemenscheibe 10 hin offenen Radialquerschnitt aufweist. Der radial äußere axial verlaufende Schenkel 24 des Radialquerschnitts bildet die Sitzfläche zum Pestsetzen der Wasserpumpe 5 und der radial innere axial verlaufende Schenkel 25* der in der Bohrung des Innenringes 20 eingreift, eine Sitzfläche für den Innenring 20 des Rillenkugellagers. Dabei ist ein aufgebogener Endabschnitt 26 am freien Ende des inneren Schenkels 25 vorhanden, welcher den Innenring 20 auf dem inneren Schenkel 25 des Flanschringes 23 axial festhält. Das Aufbiegen des Endabschnittes 26 kann durch Werkzeuge erfolgen, welche durch Fenster 27 im Steg 15 hindurchgreifen. Die Fenster 27 dienen übrigens auch als Entwässerungsöffnungen.

Mehrere Schraubenbolzen Jl sitzen in axialen Halteöffnungen des Steges 15* damit ein Lüfterrad (nicht gezeigt) an der Riemenscheibe 10 befestigt werden kann.

Mit Ausnahme des Lüfterrades (nicht gezeigt) sind sämtliche Teile der Wasserpumpe 5 von Haus aus zu einer Baueinheit zusammengebaut und mit Schmiermittel versehen, so daß diese ohne weiteres durch axiales Einführen des Pumpenrades 7 und Eindrücken des äußeren Schenkels 24 in den Rohransatz 4 am Pumpengehäuse 1 befestigt werden können. Dabei wird die Öffnung des Rohransatzes 4 durch den Flanschring 2^ mit eingebauter Pumpenwelle 6 dicht geschlossen. Gegebenenfalls kann zwischen dem Rohransatz 4 und dem Süßeren Schenkel 24 des Flanschringes 23 ein Klebe- oder Dichtmittel zum Festhalten und/oder Abdichten der gegenseitigen Sitzflächen eingebracht sein.

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Beim axialen Eindrücken des äußeren Schenkels 24 in die Bohrung des Rohransatzes 4 greifen Stempelwerkzeuge durch Öffnungen 31 in den Blechringen 11, 12 hindurch und drücken gegen den Haltering 32, der mit axial vorstehenden Haltelaschen 33 versehen ist und sich auf dem äußeren Randteil 36 des Planschringes 23 stützt. Dabei werden die Haltelaschen 33 auf der Mantelfläche des Ringansatzes 4 geführt und Krallen 34 der Haltelaschen 33 in die in der Mantelfläche des Rohransatzes 4 eingearbeitete Ringnut 35 eingeschnappt. Der Haltering 32 drückt gegen den äußeren Randteil 36 und hält den Flanschring 23 am Rohransatz 4 axial fest. Zwischen dem Randteil 36 und der Stirnfläche des Rohransatzes 4 ist ein elastischer Dichtring 39 festgeklemmt. Die erfindungsgemäße Wasserpumpe 5 läßt sich also verhältnismäßig leicht (ohne Schrauben) als fertig montierte Einheit am Pumpengehäuse 1 anschließen, wobei eine einwandfreie Abdichtung des Pumpenraumes gewährleistet ist.

Im Betrieb wird das Pumpenrad 7 mit der Pumpenwelle 6 über die Riemenscheibe 10 angetrieben, so daß das Kühlwasser in Richtung des Pfeiles 37 durch den Einströmkanal 2 und axial zum Pumpenrad 7 strömt. Das Kühlwasser wird radial nach außen gepumpt und anschließend durch den Ausströmkanal 3 entlassen. Beim Rotieren des Pumpenrades 7 gleitet die Dichtringgleitflache 29 des Wellendichtringes 28 auf der Stirnfläche des Anlaufrings 30 und verhindert, daß Kühlwasser vom Innern des Pumpengehäuses 1 nach außen durchtritt. Die Stützscheibe 8 besitzt das Loch 38, damit Kühlwasser an der Dichtringgleitflache 29 bzw. am Anlaufring 30 vorbeiströmen kann, welches die reibenden Gleitflächen kühlt.

Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt werden. Dementsprechend kann die Wasserpumpe einer geänderten Ausführung am Rohransatz 4 des Pumpengehäuses 1 derart befestigt sein, daß der äußere Schenkel 24 des Planschringes 23 nicht in der Bohrung, sondern auf der Mantelfläche des Rohransatzes 4 festsitzt. Anstelle eines als Gußteil ausgebildeten, mit dem Zylinderblock verschraubten Pumpengehäuses 1 kann dieses zumindest zum Teil einstückig mit dem Zylinderblock der Brennkraftmaschine ausgebildet sein.

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Claims

SKP KUGEHAGERFABRIKEN GiVEH Schweinfurt, IA.6.I976 TPA/vH/gh Patentansprüche

1. A-Zasserpumpe für wassergekühlte Brennkraftmaschinen zur Befestigung am Rohransatz eines mit der Brennkraftmaschine verbundenen Pumpengehäuses, bestehend aus einer Pumpenwelle, die an ihrem einen Ende ein Pumpenrad und an ihrem gegenüberliegenden Ende eine Riemenscheibe trägt, einem diese Pumpenwelle lagernden Wälzlager mit einem Innen- und einem Außenring, sowie einer Wellendichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein spanlos geformter Flanschring (23) vorgesehen ist, der eine Sitzfläche zum Festsetzen der Wasserpumpe (5) als Baueinheit in der Bohrung oder auf der Mantelfläche des Rohransatzes (4) des Pumpengehäuses (l) aufweist, und daß der Rohransatz (4) des Pumpengehäuses (1) einen Bohrungsdurchmesser besitzt, der größer als der Außendurchmesser des Pumpenrades (7) ist.

2. Wasserpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (20) des Wälzlagers auf demFlanschring (23) aufgesetzt ist, während der Außenring (l8) des Wälzlagers mit der Pumpenwelle (6) verbunden ist.

3· Wasserpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (23) einen zur Seite der Riemenscheibe (IO) offenen U-förmigen Radialquerschnitt mit einem radial äußeren, die Sitzfläche zum Festsetzen der Wasserpumpe (5) bildenden, axial verlaufenden Schenkel (24) und einem radial inneren, in der Bohrung des Innenringes (20) festsitzenden, axial verlaufenden Schenkel (25) aufweist.

4. Wasserpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Schenkel (24) des Planschringes (23) eine zylindrische, in der Bohrung des Rohransatzes (4) festgesetzte Mantelfläche aufweist.

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5. Wasserpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haltering (32) zum axialen Fixieren des radial äußeren Schenkels (24) des Planschringes (23) am Rohransatz (4) vorgesehen ist.

6. Wasserpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Planschring (23) und dem Rohransatz (4) ein Dichtring (39) angeordnet ist.

7. Wasserpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (10) aus Bandwerkstoff spanlos gefertigt ist.

8. Wasserpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (10) einen radial äußeren, den Außenring (18) des Wälzlagers umgreifenden Nabenteil (17) und einen radial inneren, einen Preßsitz mit der Pumpenwelle (6) herstellenden Nabenteil (l6) besitzt, wobei diese beiden Nabenteile (l6,17) durch einen Steg (15) miteinander verbunden sind.

9. Wasserpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (10) mit mehreren, axial vorstehenden Schraubenbolzen (31) zum Befestigen eines Lüfterrades an dieser Riemenscheibe (10) versehen ist.

10. Wasserpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager ein Rillenkugellager ist.

11. Wasserpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellendichtring (28) zwischen der Pumpenwelle (6)
und dem Flanschring (23) angeordnet ist.

12. Wasserpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellendichtring (28) mit einer auf der zur Seite
der Riemenscheibe (10) weisenden Stirnfläche des Pumpenrades (7)
gleitenden Dichtringgleitflache (29) versehen ist.

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