-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Wasserpumpe an eine Ölpumpe einer Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Montage einer Wasserpumpe an einer Ölpumpe einer Brennkraftmaschine.
-
Brennkraftmaschinen weisen bekanntermaßen eine Wasserpumpe zur Förderung von Kühlwasser sowie eine Ölpumpe zu Förderung von Öl auf. Aus der
JP H01-92 512 A ist es in diesem Zusammenhang bereits bekannt, die Wasserpumpe mittels einer Zwischenwelle mit der Ölpumpe zu verbinden. An beiden einander gegenüberliegenden Enden wird die Zwischenwelle mittels einer Lagerwand gelagert.
-
Die
DE 43 16 985 A1 offenbart eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Pumpe an eine weitere Pumpe.
-
-
Die
DE 10 2008 051 129 A1 offenbart eine Verbindung einer Antriebswelle einer Ölpumpe mit einer Antriebswelle einer Wasserpumpe.
-
Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Wasserpumpe an eine Ölpumpe einer Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, die eine besonders einfache Montage der Wasserpumpe an der Ölpumpe ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Montage einer Wasserpumpe an einer Ölpumpe einer Brennkraftmaschine anzugeben, das besonders einfach und zuverlässig durchführbar ist.
-
Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Wasserpumpe an eine Ölpumpe einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Montage einer Wasserpumpe an einer Ölpumpe einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Wasserpumpe an eine Ölpumpe einer Brennkraftmaschine umfasst
- - eine Steckhülse mit einem ersten, hohlzylindrisch geformten Anschlussabschnitt und mit einem zweiten, hohlzylindrisch geformten Anschlussabschnitt, der dem ersten Anschlussabschnitt gegenüberliegt, wobei der erste Anschlussabschnitt der Anschlussvorrichtung so geformt und dimensioniert ist, dass er bei der Montage mit einem Anschlussabschnitt eines Gehäuses der Ölpumpe verbindbar ist, und wobei der zweite Anschlussabschnitt der Anschlussvorrichtung so geformt und dimensioniert ist, dass er bei der Montage mit einem Anschlussabschnitt eines Gehäuses der Wasserpumpe verbindbar ist, sowie
- - eine Antriebswelle, die verliersicher innerhalb der Steckhülse untergebracht ist und die dazu ausgebildet ist, nach der Montage eine Ölpumpenabtriebswelle der Ölpumpe und eine Wasserpumpenwelle der Wasserpumpe miteinander zu verbinden, wobei die Antriebswelle einen ringförmigen, sich nach außen erstreckenden Ansatz aufweist, der vorzugsweise integral mit der Antriebswelle ausgebildet ist und innerhalb der Steckhülse ein ringförmiger Absatz mit einer Öffnung ausgebildet ist, durch die sich die Antriebswelle abschnittsweise hindurch erstreckt, wobei die Antriebswelle in einer Montagesolllage mit dem ringförmigen Ansatz an dem ringförmigen Absatz im Inneren der Steckhülse anliegt, wobei die Anschlussvorrichtung ein Sicherungsmittel aufweist, welches dazu ausgebildet ist, die Steckhülse und die Antriebswelle verliersicher miteinander zu verbinden und das Sicherungsmittel als Sicherungsring ausgeführt ist, wobei der Sicherungsring insbesondere mit der Steckhülse verschweißt ist oder als Sprengring ausgebildet ist.
-
Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung ermöglicht eine einfache Montage der Wasserpumpe an der Ölpumpe der Brennkraftmaschine. Mittels der Antriebswelle wird erreicht, dass die Ölpumpenabtriebswelle und die Wasserpumpenwelle nach der Montage in einer Drehverbindung miteinander stehen, so dass während des Betriebs der Ölpumpe ein Drehmoment von der Ölpumpenabtriebswelle auf die Wasserpumpenwelle übertragen werden kann. Bei der Montage wird vorzugsweise zunächst die Anschlussvorrichtung auf die Ölpumpe aufgesteckt und die Antriebswelle mit der Ölpumpenabtriebswelle verbunden. Dabei kann die Steckhülse insbesondere mittels eines Dichtungselements (zum Beispiel mittels eines O-Rings), welches an der Außenseite des Gehäuses der Ölpumpe angebracht ist, fixiert werden, so dass ein Verbund aus der Ölpumpe und der Anschlussvorrichtung bereitgestellt wird. Nach der Montage dieses Verbunds aus Ölpumpe und Anschlussvorrichtung sowie der Wasserpumpe in einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine kann die Anschlussvorrichtung abschnittsweise auf das Gehäuse der Wasserpumpe aufgeschoben werden, so dass die Antriebswelle und die Wasserpumpenwelle ebenfalls miteinander verbunden werden können.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Antriebswelle hohl ausgebildet und so geformt ist, dass die Ölpumpenabtriebswelle und die Wasserpumpenwelle bei der Montage an einander gegenüberliegenden Enden in die Antriebswelle eingreifen. Durch diese Maßnahme können die Verbindungen der Antriebswelle mit der Ölpumpenabtriebswelle und mit der Wasserpumpenwelle auf sehr einfache Weise als Steckverbindungen realisiert werden.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Antriebswelle als Außenmitnehmergeometrie ausgebildet ist und so geformt ist, dass die Ölpumpenantriebswelle und die Wasserpumpenwelle durch entsprechend geformte Hohlgeometrien an gegenüberliegenden Enden auf die Antriebswelle aufschiebbar sind.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Steckhülse einen Anschlussflansch umfasst, der seitlich an den zweiten Anschlussabschnitt angrenzt und eine Durchstecköffnung aufweist, die so ausgebildet ist, dass bei der Montage der Anschlussvorrichtung an der Wasserpumpe durch die Durchstecköffnung ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Montageschraube, hindurchführbar ist. Dadurch kann ein sicherer Halt der Anschlussvorrichtung an einem Gehäuse der Wasserpumpe realisiert werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steckhülse derart ausgebildet ist, dass der Raum zwischen der Anschlussvorrichtung und der ein Drehmoment von der Ölpumpenwelle zur Wasserpumpenwelle übertragenden Einheit mit Dichtungselementen, insbesondere mit O-Ringen, abgedichtet ist.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage einer Wasserpumpe an einer Ölpumpe einer Brennkraftmaschine umfasst die Schritte
- - Bereitstellen einer Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Steckhülse,
- - Aufsetzen der Anschlussvorrichtung auf ein Gehäuse der Ölpumpe, derart, dass die Antriebswelle mit einer Ölpumpenabtriebswelle der Ölpumpe formschlüssig, aber dennoch verschiebbar verbunden wird,
- - Bilden eines Verbunds aus der Ölpumpe und der Anschlussvorrichtung durch Aufschieben der Steckhülse der Anschlussvorrichtung auf das Gehäuse der Ölpumpe in einer ersten Richtung, derart, dass ein erster Anschlussabschnitt der Steckhülse komplett auf einen Anschlussabschnitt des Gehäuses der Ölpumpe aufgeschoben wird und an diesem fixiert wird und die Ölpumpenabtriebswelle der Ölpumpe mit der Antriebswelle der Anschlussvorrichtung verbunden wird,
- - Anordnen des Verbunds aus Ölpumpe und Anschlussvorrichtung sowie der Wasserpumpe in einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine,
- - teilweises Aufschieben der Steckhülse der Anschlussvorrichtung auf ein Gehäuse der Wasserpumpe in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung, derart, dass die Wasserpumpenwelle mit der Antriebswelle verbunden wird und mittels der Antriebswelle eine Drehverbindung der Ölpumpenabtriebswelle mit der Wasserpumpenwelle bereitgestellt wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine einfache Montage der Wasserpumpe an der Ölpumpe unter Verwendung einer Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. Die Ölpumpe und die Anschlussvorrichtung bilden dabei einen auf sehr einfache Weise vormontierbaren Verbund, der zusammen mit der Wasserpumpe im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet werden kann, bevor nachfolgend die Steckhülse der Anschlussvorrichtung abschnittsweise auf das Gehäuse der Wasserpumpe aufgeschoben wird und die Antriebswelle mit der Wasserpumpenwelle verbunden wird, so dass mittels der Antriebswelle eine Drehverbindung der Ölpumpenabtriebswelle mit der Wasserpumpenwelle bereitgestellt wird, über die während des Betriebs der Ölpumpe ein Drehmoment von der Ölpumpenabtriebswelle auf die Wasserpumpenwelle übertragen werden kann, so dass dadurch die Wasserpumpenwelle angetrieben werden kann.
-
Um einen sicheren Halt der Anschlussvorrichtung mit der daran angebrachten Ölpumpe an der Wasserpumpe zu erreichen, wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Anschlussvorrichtung durch mindestens ein Befestigungsmittel, insbesondere durch mindestens eine Montageschraube, an dem Gehäuse der Wasserpumpe befestigt wird.
-
Vorzugsweise kann die Anschlussvorrichtung mittels eines Dichtungselements, welches an der Außenseite des Gehäuses der Ölpumpe angebracht wird, für die Bereitstellung des Verbunds als Fixierung in der Bereitstellungsposition verwendet werden. Das zum Beispiel in einer Aufnahmenut des Gehäuses der Ölpumpe aufgenommene Dichtungselement bewirkt dabei in vorteilhafter Weise über dessen mechanische Vorspannung, die es bei der Montage in der Aufnahmenut erfährt, dass die Anschlussvorrichtung nach dem Aufstecken auf das Gehäuse der Ölpumpe sicher an diesem fixiert werden kann und sich nicht selbsttätig lösen kann.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen:
- 1 eine Schnittdarstellung, die einen ersten Montageschritt bei der Montage einer Wasserpumpe an einer Ölpumpe einer Brennkraftmaschine veranschaulicht,
- 2 eine weitere Schnittdarstellung, die einen zweiten Montageschritt bei der Montage der Wasserpumpe an der Ölpumpe zeigt,
- 3 eine weitere Schnittdarstellung, die eine finale Montagesolllage der Wasserpumpe an der Ölpumpe nach der Ausführung eines dritten Montageschritts veranschaulicht.
-
Wie in 1 bis 3 zu erkennen, erfolgt die Montage einer Wasserpumpe 2 an einer Ölpumpe 3 einer Brennkraftmaschine mittels einer Anschlussvorrichtung 1, deren konstruktiver Aufbau weiter unten näher erläutert werden soll, bevor daran anschließend Einzelheiten des Montageverfahrens beschrieben werden. Einleitend sollen aber zunächst einige konstruktive Merkmale der Ölpumpe 3 sowie der Wasserpumpe 2 näher erläutert werden.
-
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 weist die Ölpumpe 3 ein Gehäuse 30 auf, innerhalb dessen eine Ölpumpenabtriebswelle 31 untergebracht ist, die mittels eines Radialwellendichtrings 32 abgedichtet ist. Die Ölpumpenabtriebswelle 31 steht mit einer Zahnradstufe 4 mechanisch in Wirkverbindung. Das Gehäuse 30 der Ölpumpe 3 umfasst einen Anschlussabschnitt 33, der vorliegend hohlzylindrisch geformt ist und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Aufnahmenut 34 aufweist, in der ein Dichtungselement 5 aufgenommen ist, welches zum Beispiel als O-Ring ausgeführt sein kann. Die Ölpumpenabtriebswelle 31 erstreckt sich abschnittsweise in den Anschlussabschnitt 33 hinein und weist ein freies Ende 35 auf, welches in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel konisch geformt ist.
-
Wie darüber hinaus in 3 zu erkennen, weist die Wasserpumpe 2 ebenfalls ein Gehäuse 20 auf, innerhalb dessen eine Wasserpumpenwelle 21 untergebracht ist. Das Gehäuse 20 der Wasserpumpe 2 umfasst ferner einen Anschlussabschnitt 22, der vorliegend ebenfalls hohlzylindrisch geformt ist und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Aufnahmenut 23 aufweist, in der ein Dichtungselement 6 aufgenommen ist, welches zum Beispiel als O-Ring ausgeführt sein kann. Die Wasserpumpenwelle 21 erstreckt sich abschnittsweise in den Anschlussabschnitt 22 hinein. Ein freies Ende 24 der Wasserpumpenwelle 21 weist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Rücksprung mit einem geringeren Außendurchmesser als der übrige Teil der Wasserpumpenwelle 21 auf.
-
Die Anschlussvorrichtung 1, mittels derer bei der Montage eine Anschlussverbindung der Wasserpumpe 2 mit der Ölpumpe 3 hergestellt werden kann, weist eine Steckhülse 10 auf, die einen ersten, hohlzylindrisch geformten Anschlussabschnitt 11 und einen zweiten, hohlzylindrischen Anschlussabschnitt 12, der dem ersten Anschlussabschnitt 11 gegenüberliegt, umfasst. Der erste Anschlussabschnitt 11 der Anschlussvorrichtung 1 ist so geformt, dass er bei der Montage auf den Anschlussabschnitt 33 des Gehäuses 30 der Ölpumpe 3 aufgesteckt werden kann. Das bedeutet, dass der Innendurchmesser des ersten Anschlussabschnitts 11 der Anschlussvorrichtung 1 etwas größer als der Außendurchmesser des Anschlussabschnitts 33 des Gehäuses 30 der Ölpumpe 3 ist, um dadurch ein Aufschieben der Steckhülse 10 auf das Gehäuse 30 der Ölpumpe 3 zu ermöglichen.
-
Der zweite Anschlussabschnitt 12 der Anschlussvorrichtung 1 ist so geformt, dass er bei der Montage auf den Anschlussabschnitt 22 des Gehäuses 20 der Wasserpumpe 2 aufgesteckt werden kann. Das bedeutet, dass der Innendurchmesser des zweiten Anschlussabschnitts 12 der Anschlussvorrichtung 1 etwas größer als der Außendurchmesser des Anschlussabschnitts 22 des Gehäuses 20 der Wasserpumpe 2 ist, um dadurch ein Aufschieben der Steckhülse 10 auf das Gehäuse 20 der Wasserpumpe 3 zu ermöglichen.
-
Die Anschlussvorrichtung 1 weist ferner eine hohle Antriebswelle 13 auf, die aus funktionaler Sicht eine Zwischenwelle bildet und nach der Montage eine koaxiale Verbindung der Ölpumpenabtriebswelle 31 der Ölpumpe 3 mit der Wasserpumpenwelle 21 der Wasserpumpe 2 bereitstellt. Die Antriebswelle 13 ist innerhalb der Steckhülse 10 untergebracht und wird bei der Herstellung der Anschlussvorrichtung 1 verliersicher mit der Steckhülse 10 verbunden. Zu diesem Zweck weist die Antriebswelle 13 in diesem Ausführungsbeispiel einen ringförmigen, sich nach außen erstreckenden Ansatz 130 auf, der integral mit der Antriebswelle 13 ausgebildet ist. Innerhalb der Steckhülse 10 ist ein ringförmiger Absatz 14 mit einer zentralen Öffnung (nicht mit Bezugszeichen versehen) ausgebildet, durch die sich die Antriebswelle 13 nach der Montage abschnittsweise hindurch erstreckt. Nach der Montage liegt die Antriebswelle 13 mit ihrem ringförmigen Ansatz 130 an dem ringförmigen Absatz 14 im Inneren der Steckhülse 10 an. Um die Ölwellenabtriebswelle 31 gegen eine axiale Verschiebung innerhalb der Steckhülse 10 zu sichern, ist ein Sicherungsmittel 7 vorgesehen, welches dazu ausgebildet ist, die Steckhülse 10 und die Antriebswelle 13 verliersicher miteinander zu verbinden. Das Sicherungsmittel 7 kann zum Beispiel als Sicherungsring, der insbesondere aus Kunststoff hergestellt ist, ausgebildet sein, der im Inneren der Steckhülse 10 insbesondere im Bereich des ringförmigen Absatzes 14, angeordnet ist und dort verschweißt ist. Alternativ kann das als Sicherungsring ausgebildete Sicherungsmittel 7 auch als Sprengring ausgeführt sein. Andere konstruktive Ausgestaltungen des Sicherungsmittels 7 sind grundsätzlich ebenfalls denkbar.
-
Ferner weist die Steckhülse 10 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Anschlussflansch 15 auf, der seitlich an den zweiten Anschlussabschnitt 12 angrenzt und eine Durchstecköffnung 16 umfasst, durch die bei der Montage an der Wasserpumpe 2 ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Montageschraube 8, hindurchgeführt werden kann und mit dem Gehäuse 20 der Wasserpumpe 2 verbunden werden kann.
-
Nachfolgend sollen die grundlegenden Montageschritte näher erläutert werden, mittels derer die Wasserpumpe 2 an die Ölpumpe 3 angeschlossen werden kann.
-
Wie in 1 zu erkennen, wird in einem ersten Schritt die Anschlussvorrichtung 1 auf das Gehäuse 30 der Ölpumpe 3 aufgesetzt, so dass die Antriebswelle 13 der Anschlussvorrichtung 1 und die Ölpumpenabtriebswelle 31 der Ölpumpe 3 miteinander fluchten. In einem zweiten Schritt wird der erste Anschlussabschnitt 11 der Anschlussvorrichtung 1 in einer in 1 durch einen Pfeil P1 angedeuteten Vorschubrichtung komplett auf den Anschlussabschnitt 33 des Gehäuse 30 der Ölpumpe 3 aufgeschoben (siehe 2). Dabei greift die Ölpumpenabtriebswelle 31 abschnittsweise in die Antriebswelle 13 ein, um eine Verbindung der Ölpumpenabtriebswelle 31 mit der Antriebswelle 13 zu schaffen. Dadurch, dass das freie Ende 35 der Ölpumpenabtriebswelle 31 vorliegend konisch geformt ist, kann der Eingriff der Ölpumpenabtriebswelle 31 in die Antriebswelle 13 der Anschlussvorrichtung 10 bei der Montage vereinfacht werden.
-
Das in der Aufnahmenut 34 des Gehäuses 30 der Ölpumpe 3 aufgenommene Dichtungselement 5 bewirkt über dessen mechanische Vorspannung, die es bei der Montage in der Aufnahmenut 34 erfährt, dass die Anschlussvorrichtung 1 sicher am Gehäuse 30 der Ölpumpe 3 fixiert werden kann und sich nicht selbsttätig lösen kann. Das bedeutet, dass das Dichtungselement 5 die Anschlussvorrichtung 1 am Gehäuse 30 der Ölpumpe 3 hält. Somit ist nach Abschluss des zweiten Schritts die Anschlussvorrichtung 1, deren Antriebswelle 13 eine Antriebseinheit für die Wasserpumpe 2 bildet, vollständig an der Ölpumpe 3 vormontiert, so dass nachfolgend eine Endmontage dieses Verbunds 100 in einem Kurbelgehäuse 9 der Brennkraftmaschine auf einfache Weise ermöglicht wird.
-
In einem nächsten Schritt, der in 3 dargestellt ist, werden der im vorhergehenden Schritt hergestellte Verbund 100 aus Ölpumpe 3 und Anschlussvorrichtung 1 sowie die Wasserpumpe 2 im Kurbelgehäuse 9 der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Anschlussvorrichtung 1 wird anschließend in einer durch einen Pfeil P2 symbolisierten zweiten Richtung, die entgegengesetzt zur ersten Richtung gemäß dem Pfeil P1 in 1 orientiert ist, abschnittsweise auf den Anschlussabschnitt 22 des Gehäuses 20 der Wasserpumpe 2 aufgeschoben, so dass das freie Ende der Wasserpumpenwelle 21 vollständig in die Antriebswelle 13 eingreift und mittels des ringförmigen Absatzes, der aufgrund des Durchmessersprungs des freien Endes 24 vorhanden ist, am äußeren Rand der Antriebswelle 13 anliegt.
-
Das Dichtungselement 6 dichtet dabei das Gehäuse der Wasserpumpe 2 gegenüber der Steckhülse 10 der Anschlussvorrichtung 1 ab. Mittels der Montageschraube 8, die anschließend durch die Durchstecköffnung 16 des Anschlussflanschs 15 hindurchgeführt wird, wird der Verbund 100 aus Ölpumpe 3 und Anschlussvorrichtung 1 schließlich am Gehäuse 20 der Wasserpumpe 2 fixiert. Mittels der Antriebswelle 13 stehen die Ölpumpenabtriebswelle 31 und die Wasserpumpenwelle 21 somit in Drehverbindung miteinander, so dass während des Betriebs der Ölpumpe 3 ein Drehmoment von der Ölpumpenabtriebswelle 31 auf die Wasserpumpenwelle 21 übertragen werden kann.
