DE3524515A1 - Wasserpumpe oder dergl. - Google Patents

Wasserpumpe oder dergl.

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DE3524515A1 DE19853524515 DE3524515A DE3524515A1 DE 3524515 A1 DE3524515 A1 DE 3524515A1 DE 19853524515 DE19853524515 DE 19853524515 DE 3524515 A DE3524515 A DE 3524515A DE 3524515 A1 DE3524515 A1 DE 3524515A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserpumpe oder dergl. und beispielsweise zum Umpumpen von Kühlwasser für Verbrennungsmotoren, die im wesentlichen aus den Funktionselementen Pumpenblock und Pumpenaufnahme besteht.
Bei bekannten Wasserpumpen für den Einsatz an Verbrennungs­ motoren ist sowohl das Pumpenaggregat, als auch das Pum­ pengehäuse aus Metall gefertigt, über eine Flanschverbin­ dung miteinander und mit dem Motorblock verschraubt. Bei notwendigen Austauscharbeiten wird die Wasserpumpe, d. h. das Pumpenaggregat, gewechselt, was z. B. bei Korrosions- bzw. Lagerschäden, Undichtigkeiten, etc. erforderlich ist. Das komplette Pumpengehäuse wird nur in den seltensten Fällen ausgetauscht, es sei denn durch z. B. Korrosions­ oder Frostschäden ist eine solcher Austausch notwendig.
Eine solcherart aufgebaute Wasserpumpe weist verschie­ dene Nachteile auf. So ist der Wechsel, d. h. Austausch, von Teilen einer solchen Wasserpumpe zwar auch zeitauf­ wendig, weil umständlich, doch treten noch gravierende Nachteile hinzu, wie z. B. hohes Gewicht, Korrosion der einzelnen Teile, geringe Wirtschaftlichkeit, auch durch aufwendige Lagerhaltung bedingt, sowie ein geringerer Wirkungsgrad, bedingt durch Flüssigkeitsreibung inner­ halb der aus Metallguß bestehenden Teile der Wasserpumpe.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wasserpumpe oder dergl. zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Pumpen und ähnlichen Aggregaten mit Si­ cherheit vermeidet und die Montage, Demontage, bzw. den Austausch einzelner Teile oder Baugruppen erleichtert und auf wenige Handgriffe reduziert, sowie einen ver­ einfachten Aufbau und Kombinationsmöglichkeit verschie­ dener Pumpenteile untereinander besitzt, sowie den Wir­ kungsgrad heraufsetzt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Pumpenaufnahme vorgesehen ist, in die ein Pumpenblock mit Pumpenlaufrad, -welle, -lager, sowie -dichtungen und Sicherungsring einsetztbar ist.
Vorteilhafterweise ist die Pumpenaufnahme in das Pum­ pengehäuse integriert.
Vorteilhafterweise ist die Pumpenaufnahme in dem Deckel eines Pumpengehäuses integriert.
Vorteilhafterweise ist die Pumpenaufnahme in den Motor­ block integriert.
Vorteilhafterweise besteht das Pumpengehäuse aus Grund­ körper und Gehäusedeckel, wobei wahlweise Gehäusegrund­ körper und -deckel ein- oder mehrteilig sein können.
Vorteilhafterweise ist das Pumpengehäuse mit einem Flansch­ anschluß zum Motorblock, mit Kühlwasseranschlüssen und einem Thermostatanschluß versehen.
Vorteilhafterweise bestehen die Elemente der Pumpe teil­ weise aus Kunststoff, teilweise aus Metall.
Vorteilhafterweise ist der Pumpenblock mit einem Schnellverschluß mit der Pumpenaufnahme gekoppelt.
Vorteilhafterweise sind zwischen Pumpengehäuse und Thermostat, Motorblock, Kühlwasserleitungen, usw. Schnellverschlüsse vorgesehen.
Vorteilhafterweise sind die Schnellverschlüsse im Pumpengehäuse integriert.
Vorteilhafterweise ist zwischen Pumpenblock und Pum­ penaufnahme ein sich in Drehrichtung der Antriebsschei­ be der Pumpe selbsthaltender Schnellverschluß vorgesehen.
Vorteilhafterweise ist der Schnellverschluß als Bajo­ nettverschluß ausgeführt.
Vorteilhafterweise ist der Pumpenblock nach Einrasten des Schnellverschlusses mit einem Sicherungsring in Gegen­ drehrichtung gesichert.
Vorteilhafterweise beinhaltet der Sicherungsring Schnapp­ lippen und Sicherungsriegel.
Vorteilhafterweise ist der Sicherungsring auf dem Pumpen­ lagerelement in Führungsnuten axial geführt und in Ent- und Sicherungsposition einrastbar.
Vorteilhafterweise wird das vom Antriebsriemen ausgeübte Moment, das über die Welle auf das Pumpenlagerelement wirkt, über eine axial versetzte Mehrfachlagerung aufge­ nommen.
Vorteilhafterweise ist das Pumpenlagerelement mit ver­ schiedenen Pumpengehäusen kombinierbar.
Vorteilhafterweise beinhaltet das Pumpenlagerelement Dichtelemente gegen die Antriebswelle, sowie gegen die Pumpenaufnahme und Lager zur Aufnahme der Welle.
Vorteilhafterweise ist eine Radialdichtung zwischen Pum­ penlagerelement und Pumpenaufnahme vorgesehen.
Vorteilhafterweise besteht das Pumpenlaufrad aus Kunst­ stoff.
Vorteilhafterweise besteht der Gehäusedeckel aus Kunst­ stoff.
Vorteilhafterweise besteht das Pumpengehäuse aus Kunst­ stoff.
Vorteilhafterweise besteht das Pumpenlagerelement aus Kunststoff.
Vorteilhafterweise besteht der Sicherungsring aus Kunst­ stoff.
Vorteilhafterweise sind als Dichtmittel Dichtringe vorge­ sehen.
Vorteilhafterweise ist als Werkstoff für das Pumpenlager­ element, den Gehäusedeckel, das Pumpengehäuse, das Laufrad, sowie deren Einzelteile Polyamid vorgesehen.
Vorteilhafterweise ist für die Pumpenteile ein Poly­ äthersulfon als Werkstoff vorgesehen.
Vorteilhafterweise ist für die Teile der Pumpe ein Polyätherketon vorgesehen.
Mit der erfindungsgemäßen Wasserpumpe sind mehrere Vorteile gleichzeitig erzielt. So sind geringes Gewicht, Wegfall von Korrosion, verbesserter Wirkungsgrad und erhöhte Wirtschaftlichkeit, einfacher Einbau und ein­ facher Wechsel der Funktionselemente, bzw. der einzel­ nen Teile der Wasserpumpe gegeben.
Die Aufteilung der Funktionseinheit Wasserpumpe in von­ einander trennbare Teile, wie Pumpenblock mit Pumpen­ lagerelement, Antriebswelle, Dichtelementenlager und Pumpenlaufrad, sowie Pumpenaufnahme integriert in Pum­ pengehäuse, Gehäusedeckel und Motorblock läßt den Aus­ tausch evtl. defekter Teile problemlos vor sich gehen. Auch ist dadurch die Möglichkeit gegeben, beispielswei­ se den Pumpenblock mit unterschiedlichen Gehäusen und umgekehrt zu kombinieren, was die Lagerhaltung verein­ facht. Dies gilt auch für die Wahl der Werkstoffe, z. B. kann der Gehäusedeckel aus Metall bestehen und der Pum­ penblock aus Kunststoff. Die Einrichtung von Schnellver­ bindungen anstelle von Schrauben für die Verbindung der einzelnen Teile der Wasserpumpe untereinander und der Wasserpumpe als ganzem zum Motorblock, bzw. zu übrigen Anschlüssen, wie Thermostat, Wasser, usw. ist eine wei­ tere Montage- und Demontagehilfe. Durch die Gestaltung von Pumpenblock, Gehäusedeckel und Pumpengehäuse aus Kunststoff, wie z. B. Polyamid, Polyäthersulfon oder polyätherketon und die mit dem Kunststoff ohne Nacharbeit erzielbare glattere Oberfläche ist außer der verbesserten Wirtschaftlichkeit, besonders die Flüssigkeitsreibung innerhalb des Aggregates herab­ gesetzt, was einen verbesserten Wirkungsgrad von ca. 3-5% der Wasserpumpe bedeutet. Schließlich ist durch die Verwendung von Kunststoffen mit Selbstschmier­ eigenschaften auch für Lager eine weitere Konstruktions­ variante gegeben. Die Dichtungen können z.B. dabei außerhalb des Lagers vorgsehen sein.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Ab­ bildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Wasser­ pumpe,
Fig. 2 einen Teilschnitt des Pumpenblockes vor,
Fig. 3 einen Teilschnitt des Pumpenblockes nach der Sicherung mit der Pumpenaufnahme,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Pumpenblock mit Si­ cherungsring,
Fig. 5 einen Teilschnitt der Verdrehsicherung mit der Raststellung "offen", und
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Wasser­ pumpe mit Pumpenblock, Pumpengehäuse und Gehäu­ sedeckel mit Pumpenaufnahme.
Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Pumpenblockes 1 und der Pumpenaufnahme 11 in explosions­ artiger Darstellung. Der Pumpenblock 1 besteht im wesent­ lichen aus dem Pumpenlagerelement 7, der Antriebswelle 8, dem Pumpenlaufrad 9 und dem Sicherungsring 17.
Die Fig. 2 zeigt den Pumpenblock 1 beim Einsetzen in die Pumpenaufnahme 11. Zwischen dem Rand des Sicherungs­ ringes 17 und dem oberen Rand der Pumpenaufnahme 11 ist noch ein Abstand vorhanden, während die der Verriegelung des Pumpenblockes 1 in der Pumpenaufnahme 11 dienenden Noppen 4 bereits in die Ausparungsmündungen der Aussparung 12 eingesetzt sind. Der Sicherungsring 17 kann mit einer Abdeckung 17 a versehen sein, die das Eindringen von Schmutz in den Pumpenblock zusätzlich verhindern. Am Sicherungsring 17 ist außerdem ein Sicherungsriegel 17 b angebracht, der nach Einschieben des Sicherungsringes 17 von Stellung "offen" nach Stellung "zu" (siehe Fig. 3) das Verdrehen des Pumpenblockes 1 gegen die Pumpenaufnahme 11 und damit ein Herausfallen des Pumpenblockes 1 verhindert. Die beiden Stellungen werden durch die Schnapplippen 17 c in einer Füh­ rungsnut 5 durch Einrasten gewährleistet. Das Pumpenlager­ element 7 ist mit einem oder mehreren Dichtringen 10, bzw. 10 a gegenüber dem Gehäusedeckel 11 a in der Pumpenaufnahme 11 abgedichtet.
Am äußeren Umfang des Pumpenlagerelementes 7 sind mehrere Noppen 4 vorgesehen, die in die Aussparungsmündung der Aussparungen 12 der Pumpenaufnahme 11 eingesetzt und nach Verdrehen des Pumpenlagerelementes 7 in der Pumpenaufnahme 11 verriegeln. Eine Dichtung 10 und/oder 10 a dichtet dieses Pumpenlagerelement 7 gegenüber Pumpenaufnahme 11 ab. Die Versteifungsrippen 2 sind am Pumpenlagerelement 7 angebracht, um den Pumpenblock 1 im Betriebszustand die notwendige Festigkeit zu geben. Ein Anschlagrand 3 ist im oberen Teil des Pumpenlagerelementes 7 vorgesehen, der als Anschlag an der Pumpenaufnahme 11 dient. Im Pumpengehäuse 13 sind verschiedene Anschlüsse vorgesehen, so ein Flanschanschluß 14 zum Motorblock, Kühlwasser­ anschlüsse 15 a und 15 b, sowie ein Flanschanschluß 16 für den Thermostat. Diese Flanschanschlüsse können in identischer Schnellverschlußart wie Pumpenblock 1 mit Pumpenaufnahme 11 ausgeführt sein.
Die Fig. 3 zeigt den Pumpenblock 1 in der Pumpenaufnahme 11 eingesetzt und verriegelt. Es ist dabei deutlich zu erkennen, daß der Pumpenblock 1 mit dem Anschlagrand 3 a bis zum Anschlagrand 3 in der Pumpenaufnahme 11 eingesetzt ist und die der Verriegelung dienenden Noppen 4 in der Aussparung für die Verriegelung 12 eingerastet sind. Die Schnapplippe 17 c in der Führungsnut 5 entlang gleitend in deren Hinterschneidung 6 einrastet und der Sicherungs­ ring 17 stirnseitig Pumpenaufnahme 11 und Anschlagrand 3 a des Pumpenlagerelementes 7 abdeckt. Das vom Antriebsriemen ausgeübte Moment 18 wird durch die Doppellagerung im Be­ reich 10 und 19 aufgenommen.
Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Pumpenblock 1, wobei der Sicherungsring 17 mit seiner Schnapplippe 17 c deutlich zu erkennen ist und ebenso die Führungsnut 5 im Pumpenlagerelement 7.
In Fig. 5 und 6 ist die Verdrehsicherung des Pumpen­ blockes 1 gegen die Pumpenaufnahme 11 gezeigt. Der am Sicherungsring 17 vorgesehene Sicherungsriegel 17 b wird nach axialer Bewegung des Sicherungsringes 17 gegen die Pumpenaufnahme 11 in die Aussparungsmündung der Ausspa­ rung 12 gleiten und dadurch eine Drehsperre zwischen Anschlagrand 3 des Pumpenlagerelementes 7 und der Pumpen­ aufnahme 11 erzielen.
In Fig. 7 ist als Beispiel eine Wasserpumpe in einer Ausbildung mit Pumpenblock 1, Gehäusedeckel 11 a mit Pumpenaufnahme 11 und Pumpengehäuse 13 mit Thermostat­ anschluß 16, Wasseranschlüssen 15 a, 15 b und Anschluß­ flansch 14 zum Motorblock in Explosionszeichnung dar­ gestellt. Pumpengehäuse 13 und Gehäusedeckel 11 a mit Pumpenaufnahme 11 können als Einheit ausgebildet, auch kann die Pumpenaufnahme 11 in den Motorblock selbst in- tegriert sein.

Claims (28)

1. Wasserpumpe oder dergl. und beispielsweise zum Um­ pumpen von Kühlwasser für Verbrennungsmototren, die im wesentlichen aus den Funktionselementen Pumpen­ block und Pumpenaufnahme besteht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Pumpenaufnahme (11) vorgesehen ist, in die ein Pumpenblock (1) mit Pumpenlaufrad (9), -welle (8), -lager (7), sowie Dichtungen (10, 10 a) und Sicherungsring (17) einsetzbar ist.
2. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pumpenaufnahme (11) in das Pumpengehäuse (13) integriert ist.
3. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenaufnahme (11) in dem Deckel eines Pumpengehäuses (13) integriert ist.
4. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenaunahme (11) in den Mo­ torblock integriert ist.
5. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (11) aus Grundkörper und Gehäuse­ deckel (11 a) besteht, wobei wahlweise Gehäuse­ grundkörper (11) und -deckel (11 a) ein- oder mehr­ teilig ausgebildet sind.
6. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (11) mit einem Flanschanschluß (14) zum Motorblock, mit Kühlwasseranschlüssen (15 a, 15 b) und einem Thermostatanschluß (16) versehen ist.
7. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Pum­ penblock (1) mit einem Schnellverschluß mit der Pumpenaufnahme (11) gekoppelt ist.
8. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Pumpengehäuse (13) und Thermostat, Motorblock, Kühl­ wasserleitungen, usw. Schnellverschlüsse vorgesehen sind.
9. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnell­ verschlüsse im Pumpengehäuse (13) integriert sind.
10. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Pum­ penblock (1) und Pumpenaufnahme (11) ein sich in Dreh­ richtung der Antriebsscheibe (8) der Pumpe selbst­ haltender Schnellverschluß vorgesehen ist.
11. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellverschluß als Bajonettverschluß ausgeführt ist.
12. Wasserpumpe oder dergl nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Pum­ penblock (1) nach Einrasten des Schnellverschlusses mit einem Sicherungsring (17) in Gegendrehrichtung gesichert ist.
13. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Si­ cherungsring (17) Schnapplippen (17 c) und Sicherungs­ riegel (17 b) beinhaltet.
14. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Si­ cherungsring (17) auf dem Pumpenlagerelement (7) in Führungsnuten (5) axial geführt und in Ent- und Si­ cherungsposition einrastbar ist.
15. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Antriebsriemen ausgeübte Moment (18), das über die Welle (8) auf das Pumpenlagerelement (7) wirkt, über eine axial versetzte Mehrfachlagerung aufgenommen wird.
16. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenlagerelement (7) mit verschiedenen Pumpen­ gehäusen (13) kombinierbar ist.
17. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenlagerelement (7) Dichtelemente (10, bzw. 10 a) gegen die Antriebswelle (8), sowie gegen die Pumpen­ aufnahme (11) und Lager zur Aufnahme der Welle (8) beinhaltet.
18. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Radialdichtung zwischen Pumpenlagerelement (7) und Pumpenaufnahme (11) vorgesehen ist.
19. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pum­ penlaufrad (9) aus Kunststoff besteht.
20. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge­ häusedeckel (11 a) aus Kunststoff besteht.
21. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pum­ pengehäuse (13) aus Kunststoff besteht.
22. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pum­ penlagerelement (7) aus Kunststoff besteht.
23. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennezeichnet, daß der Sicherungsring (17) aus Kunststoff besteht.
24. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Pumpe teilweise aus Metall, teilweise aus Kunststoff bestehen.
25. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtmittel Dichtringe (10, 10 a) vorgesehen sind.
26. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für das Pumpenlagerelement (7), den Ge­ häusedeckel (11 a), das Pumpengehäuse (13), das Laufrad (9), sowie deren Einzelteile Polyamid vor­ gesehen.
27. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Pumpenteile ein Polyäthersulfon als Werkstoff vor­ gesehen ist.
28. Wasserpumpe oder dergl. nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Teile der Pumpe ein Polyätherketon als Werkstoff vorgesehen ist.
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