DE3819180A1 - Lager-dichtanordnung fuer eine wasserpumpe - Google Patents

Description

Die Anmeldung betrifft Fahrzeug-Wasserpumpen, d.h. Kühlwas­ serpumpen im allgemeinen, und insbesondere die Art von Was­ serpumpen, bei der ein relativ drehbarer Dichtring mit Rei­ bung an einer Dichtungs-Verschleißfläche anliegt, um so Kühl­ mittel vom Pumpenlager fernzuhalten.

Fahrzeugkühlsysteme enthalten allgemein eine durch Riemen an­ getriebene Wasserpumpe mit einer durch Riemen angetriebenen Welle und an der Welle befestigtem Pumpenrad, um Kühlmittel durch das System in Umlauf zu bringen. Typischerweise ist ein Pumpengehäuse abnehmbar mit einem Maschinenblock verbun­ den und eine die Welle abstützende Lageranordnung ist mit Preßsitz in eine Hülse des Gehäuses eingepaßt. Es ist auch bekannt, einen Außenlauf der Lageranordnung in das Pumpenge­ häuse zu integrieren, wodurch wenigstens theoretisch die Mög­ lichkeit geschaffen wird, Kosten und Kompliziertheit durch Beseitigung eines Bauteiles zu reduzieren. Zum Beispiel ist dieser Vorschlag in US-PS 39 81 610 gemacht. Eine derartige in das Pumpengehäuse integrierte Lageranordnung ist jedoch praktisch nur wenig oder gar nicht verwendet worden, und zwar deshalb, weil ein für einen Lagerlauf verwendbarer Stahl ziemlich hart sein muß. Dagegen ist ein typisches Pum­ pengehäuse relativ groß und enthält komplizierte, Durchlässe usw. definierende Krümmungen, so daß es zweckmäßig ist, es aus einem relativ weichen Stahl zu formen, der leicht in die gewünschte Form gebracht werden kann.

Die größte Herausforderung bei der Ausführung von Kraftfahr­ zeug-Wasserpumpen besteht, wie allgemein anerkannt wird, in dem Abdichten, ein Problem, das noch nie zur vollständigen Zufriedenheit der Kraftfahrzeug-Wasserpumpenindustrie gelöst wurde. Es ist möglich, einen magnetischen Pumpenradantrieb zu verwenden, der keine Dichtung braucht. Jedoch ist ein Mag­ netantrieb bis jetzt relativ teuer. Wenn ein konventionell angetriebenes Pumpenrad eingesetzt wird, muß irgendeine Art von Reibdichtung verwendet werden, da die Pumpenrad-Antriebs­ welle körperlich die Wand des Pumpengehäuses durchdringen muß. Der Ort, an dem eine Dichtung eingesetzt werden muß, ist der Raum zwischen dem Wellenstützlager und der Pumpenrad­ welle. Irgendeine Dichtung an diesem Ort kommt unvermeidbar mit dem heißen und korrosiven Kühlmittel in Berührung, wo­ durch sich schädliche Auswirkungen auf die allgemein übli­ chen Dichtmaterialien ergeben. Die übliche Industrie-Wasser­ pumpendichtung enthält zwei grundsätzliche Teile, einen Dich­ tring und ein Dichtelement mit einer Verschleißfläche, an der der Dichtring anliegt und abläuft. Ein Teil der Dichtung ist an dem Pumpengehäuse-Lageraufbau angebracht, und das andere an dem Pumpenrad-Wellenaufbau. Aus diesem Grunde wird an der Fläche, an der Dichtring und Verschleißfläche zusam­ menstoßen, zusätzlich zu der Berührung mit dem korrosiven heißen Kühlmittel auch noch die beträchtliche Reibungswärme frei, welche durch die sehr rasche Relativdrehung zwischen Welle und Lager erzeugt wird. Wegen des unvermeidbaren Ver­ schleißes an dieser Fläche und des hohen Druckes des heißen Kühlmittels hat es sich auch als notwendig erwiesen, den Ring und die Verschleißfläche mit Federbelastung zusammenzu­ spannen, um einen festen Kontakt aufrechtzuerhalten, wodurch wieder die Reibungswärme erhöht wird.

Die übliche Maßnahme, mit der die Industrie das Dichtproblem beantwortet, besteht bisher darin, die Verschleißfläche aus einem nicht korrodierenden Keramikmaterial zu bilden und den Dichtring aus einem anderen nicht korrodierenden Material wie Kohlenstoff (Grafit) herzustellen. Jedoch ergibt das Ke­ ramikmaterial selbst wieder so viele praktische Probleme, daß die Mehrzahl der auf diesem Gebiet bestehenden Patente fast ausschließlich mit vorgeschlagenen Lösungen für die bei der Benutzung von Keramikmaterial entstehenden Schwierigkei­ ten befaßt sind. Keramikmaterial ist spröde, empfindlich für thermischen Schock, die Feinbearbeitung zu einer ebenen, glatten Fläche ist schwierig, und es ist außerordentlich schwierig im Aufbau mit den aus Stahl bestehenden übrigen Be­ standteilen der Pumpe zusammenzubauen. Beispielsweise schlägt US-PS 37 82 735 vor, ein enges Metallband um das Ke­ ramikdichtelement zu setzen, um dadurch die strukturelle In­ tegrität aufrechtzuerhalten. Um das Keramikdichtelement mit der aus Metall bestehenden Pumpenradwelle zusammenzubauen, wird ein Elastomer-Isolator benutzt, der wiederum ein Auswei­ chen des keramischen Dichtelementes zuläßt, wodurch eine Ge­ fahr für die Ausrichtung und die Integrität der Dichtungs- Trennfläche entsteht. Das Elastomer wirkt auch als ein Isola­ tor, so daß das Keramikdichtelement die Reibungswärme nicht loswerden kann. Das Keramikdichtelement erfährt eine bessere Behandlung bei der in US-PS 38 95 811 beschriebenen Pumpen­ auslegung, bei der ein Keramikelement fest in es umgebende verformbare Metallscheiben eingesetzt und durch diese gehal­ ten wird, die das Keramikelement in guter Ausrichtung zu dem anderen Dichtungsteil halten und eine bessere Wärmeabführung ergeben. Jedoch haben Kostenbetrachtungen eine Verwendung dieser Auslegung in der Produktion verhindert, und die übli­ che, vorher beschriebene Dichtung ist noch weitgehend im Ein­ satz.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine kombinierte Lager- und Dichtanordnung für eine Wasserpumpe geschaffen, welche die erwähnten Mängel überwindet. Die erfindungsgemäße Dichta­ nordnung ist billiger und genauer zusammenzubauen und arbei­ tet mit verbesserter Haltbarkeit und verlängerter Lebensdau­ er, insbesondere längerer Dichtheit.

Bei den zu beschreibenden bevorzugten Ausführungen wird das normalerweise verwendete Keramikdichtelement durch ein Ele­ ment ersetzt, das aus einem entsprechend verschleißfesten und korrosionsbeständigen Metall besteht, insbesondere einem Ring aus Edelstahl. Dadurch werden alle mit dem Keramikmate­ rial verbundenen Nachteile beseitigt. Das Pumpengehäuse be­ steht aus einem Metall, das entsprechend weich ist, so daß es leicht geformt, gestanzt etc. werden kann, insbesondere todweich geglühter Stahl. Ein allgemein zylindrisches Lager­ gehäuse wird aus einem Metall, insbesondere Lagerqualitäts­ stahl gebildet, der ausreichend hart ist, um integral ausge­ bildete Läufe für die eingesetzten Wälzlagerelemente zu bilden, die eine Pumpenradwelle drehbar abstützen. Obwohl das Pumpengehäuse, das Lagergehäuse und das Dichtelement aus unterschiedlichen Stählen gebildet sind, die besonders für die jeweiligen Anforderungen ausgelegt sind, sind sie alle drei schweißbar und haben ähnliche thermische Dehnungscharak­ teristiken, anders, als es bei den nicht kompatiblen Stahl­ und Keramikmaterialien üblicher Pumpen der Fall war.

Zusätzlich ist jede dieser drei Komponenten dazu ausgelegt, eine besonders vorteilhafte Herstellung zu erreichen. Das zy­ lindrische Lagergehäuse besitzt eine kreisförmige Endkante, und das Pumpengehäuse eine zentrale Öffnung mit einer kreis­ förmigen Innenkante von im wesentlichen gleichem Durchmes­ ser. Das ringförmige Dichtelement besitzt eine kreisförmige Außenkante mit einem Durchmesser, der vergleichbar zu den Durchmessern der Kreiskanten des Lager- bzw. Pumpengehäuses ist. Diese drei Kanten können bei einer gemeinsamen zugängli­ chen Verbindungstelle zusammengebracht und gleichzeitig mit­ einander verschweißt werden, so daß sich eine einheitliche Anordnung aus den drei Bestandteilen ergibt. Das ist bei Ke­ ramikmaterial nicht möglich, und die sich so ergebende ein­ heitliche Anordnung ist bequem zu versenden, zu behandeln und man kann mit ihr so einfach wie mit anderen einheitli­ chen Anordnungen umgehen, wobei auch noch die Verschleißflä­ che einen Teil der Einheit bildet. Jeder Bestandteil besteht aus dem Material, das den daran gerichteten Anforderungen am besten entspricht, so daß keine erzwungenen Kompromisse ge­ schlossen werden müssen. Da die Stähle aller drei Bestandtei­ le gleichartige thermische Ausdehnungskoeffizienten besit­ zen, wird auch während des Pumpenbetriebs die strukturelle Integrität der gemeinsamen Verbindung bewahrt.

Die Struktur der besonderen beschriebenen Ausführungen ergibt zusätzliche Vorteile durch die Wechselwirkung der Be­ standteile und ihre Zusammenarbeit, ohne zusätzliche Kosten im Hinblick auf Material oder Bearbeitung. Die Schweißstelle an der Verbindung ist fluiddicht. Die Verschleißfläche des Edelstahl-Dichtelementes liegt radial nahe der geschweißten gemeinsamen Verbindung der drei Komponenten. Da sie aus Metall besteht, wird die in der Verschleißfläche freiwerden­ de Reibungswärme wirksam durch die gemeinsame Verbindung zu dem Lager- und dem Pumpengehäuse abgeführt und von da an die Umgebung abgegeben. Die Endkante des Lagergehäuses ist mit einer Schulter versehen, die in die Kante der Öffnung des Pumpengehäuses paßt, und das Dichtelement ist mit einem Um­ fangsflansch versehen, der an der Endkante des Lagergehäuses anliegt. Damit werden die drei Bestandteile, bevor sie mit­ einander verschweißt werden, in sehr genauer Beziehung zuein­ ander gehalten, und die Ausricht-Dichtfläche wird genauer ge­ richtet als es bei einer üblichen Keramikdichtung der Fall sein kann.

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, eine Fahrzeugwasser­ pumpe zu schaffen, in der Lagergehäuse, Pumpengehäuse und Dichtung jeweils aus den am besten geeigneten Materialien ge­ bildet werden können und dennoch wirksam eine einheitliche Anordnung bilden.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine derartige einheitliche Pumpenanordnung zu bilden, bei der ein Metall­ dichtelement mit einer Verschleißfläche so aufgenommen ist, daß eine wirksame Abführung der beim Betrieb der einheitli­ chen Pumpenanordnung erzeugten Reibungswärme zusammen mit an­ deren Bestandteilen der Anordnung gesichert ist, und dabei soll durch einfaches Ausrichten der Pumpenanordnung eine dichtere und preiswertere Herstellung möglich sein bei genau­ er Lage der Dichtung, um einen verbesserten Betrieb der Pum­ penanordnung sicherzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Aus­ führung der Erfindung, mit einigen Teilen im Schnitt,

Fig. 2 eine Schnittansicht nach Linie 2-2, in Pfeilrichtung gesehen, und

Fig. 3 eine Vergrößerung des in Fig. 1 mit einem strichpunktierten Kreis umschlosse­ nen Gebietes 3.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung einer Fahrzeugwas­ serpumpe 10 dargestellt. Die Pumpe 10 ist im Versandzustand gezeigt, als eine Pumpenanordnungseinheit getrennt von einem (nicht gezeigten) Maschinenblock, an dem sie später zu befe­ stigen ist. Zwei Grundkomponenten der Wasserpumpe 10 sind konventioneller Art und bilden im breitesten Sinn nicht einen Teil der Erfindung, wenn es auch höchst praktisch ist, diese Bestandteile mit dem erfindungsgemäßen Teil zusammenge­ baut zu versenden. Die zwei konventionellen Bestandteile sind ein Pumpenrad 12 und eine Dichtpatrone 14. Das Pumpen­ rad 12 ist ein Metall-Stanzteil üblicher Art, wie dem Fach­ mann bekannt. Die Dichtungspatrone 14 ist eine typische hand­ elsübliche Einheit mit einem Kohlenstoff-Dichtring 16, einem Balg 18 und einer Spannfeder 20, die zwischen dem Dichtring 16 und dem Pumpenrad 12 zusammengedrückt ist. Die Erfindung umfaßt eine mit 22 bezeichnete grundlegendere Einheit mit einer Welle 24, einem Lagergehäuse 26, einer Zweifach-Reihe von Lagerkugeln 28, die die Welle 24 konzentrisch im Lagerge­ häuse 26 abstützen, einem Pumpengehäuse 30 und einem Dichte­ lement 32. Jeder dieser Bestandteile, und die Art und Weise, wie sie besonders zur Zusammenwirkung miteinander ausgelegt sind, wird im einzelnen nachfolgend beschrieben.

Nach Fig. 1 und 3 ist das Lagergehäuse 26 allgemein zylin­ drisch und aus einem Lager-Qualitätsstahl gebildet, bei­ spielsweise aus der (US-)Stahlsorte AISI 52100 oder aus dem hochgekohlten Stahl 1040. Diese sind ausreichend hart, damit integrale Lagerwege 34 an der Innenfläche des Lagergehäuses 26 angebracht werden können. Wegen der zylindrischen Form be­ sitzt das Lagergehäuse 26 allgemein kreisförmige Endkanten, von denen eine Endkante 36 (Fig. 3) mit einer genuteten Schulter 38 ausgebildet ist. Das Lagergehäuse 26 besitzt auch die üblichen Belüftungsbohrungen 40, um an der Dichtung 14 vorbeileckendes Kühlmittel abfließen zu lassen. Die Welle 24 ist aus dem gleichen Material wie das Lagergehäuse 26 ge­ bildet und besitzt ebenfalls integral an ihrer Außenfläche ausgebildete Lagerwege oder -läufe 42. Die Welle 24 ist an einem Ende 44 abgedreht, so daß eine übliche (nicht vollstän­ dig dargestellte) Antriebs-Riemenscheibe daran angebracht werden kann, und ebenfalls ist das andere Ende 46 zur Verbin­ dung mit dem Pumpenrad 12 abgedreht. Nachdem die Welle 24 und das Gehäuse 26 hergestellt und entsprechend wärmebehan­ delt sind, wird die Zweifachreihe von Lagerkugeln 28 zwi­ schen den jeweiligen Läufen 42 und 34 in üblicher Weise ein­ gesetzt. Es ist ausreichend radialer Freiraum zwischen dem La­ gergehäuse 26 und der Welle 24 vorhanden, um ungehinderten Zugriff zum Einsetzen der Lagerkugeln 28 und für etwa dafür nötigen Schmierstoffvorrat zu gewähren. Dann werden entspre­ chende Lippendichtungen 48 und 50 zu beiden Seiten der Kugeln 28 angesetzt. Damit bilden das Lagergehäuse 26, die Welle 24 und die Kugeln 28 zusammen eine Lager-Vormontageein­ heit, mit der getrennt umgegangen werden kann.

Ebenfalls aus Fig. 1 und 3 zu ersehen ist das allgemein ringförmige Dichtelement 32, und dieses ist aus einem ent­ sprechenden korrosionsbeständigen Metall gebildet, in diesem Fall beispielsweise der (US-)Edelstahlsorte AISI 303, wenn auch andere Materialien, beispielsweise ölgetränktes Gußei­ sen, verwendet werden können. Beide Materialien haben ausge­ zeichnete Verschleißeigenschaften und sind leichter herzu­ stellen und zu behandeln, und können thermische und mechani­ sche Schockeinwirkungen weit besser als keramisches Material ertragen. Da es sich um Stahl oder anderes Eisenmaterial han­ delt, besitzt das Dichtelement 32 einen thermischen Ausdeh­ nungskoeffizienten etwa gleicher Art wie das Metall des La­ gergehäuses 26, und es ist schweißbar. Außer der allgemein ringförmigen Gestalt sind besondere bauliche Eigenheiten des Dichtelementes 32 zu beschreiben, die mit den anderen Be­ standteilen zusammenwirken, und diese sind am besten aus Fig. 3 zu ersehen. Der Hauptkörper des Dichtelementes 32 ist nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der End­ kante 36 des Lagergehäuses, so daß das Dichtelement 32 in dieses Ende des Lagergehäuses 26 leicht eingeführt werden kann. Zwei O-Ring 52 besitzen eine solche Abmessung, daß sie wischend an der Innenfläche des Lagergehäuses 26 anliegen. Ein Umfangsflansch 54 besitzt einen Außendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser der Lagergehäuse-Schul­ ter 38 ist, und kann so auf die Endkante 36 aufgesetzt werden. Eine erhabene Verschleißfläche 56 ist nach außen ge­ wendet und befindet sich sowohl radial als auch axial in der Nähe des Flansches 54. Das Pumpengehäuse 30 ist aus todweich geglühtem Stahl AISI 1010 geprägt. Demzufolge kann das Pum­ pengehäuse 30 leicht zu der komplizierten und gewölbten Ge­ stalt geformt werden, die für ein Pumpengehäuse allgemein nötig ist, mit den integralen Kühlmittel-Eintritt- und -Aus­ trittsdurchlässen und dem zum Anbringen bestimmten Umfangs­ flansch 58. Da es aus Stahl besteht, ist das Pumpengehäuse 30 auch schweißbar und besitzt einen gleichartigen thermi­ schen Ausdehnungskoeffizienten wie die Metalle des Lagerge­ häuses 26 und des Dichtelementes 32. Das Pumpengehäuse 30 ist auch beim Prägen mit einer Zentralöffnung versehen worden, die eine kreisförmige Innenkante 60 bestimmt, deren Durchmesser und Stärke gleich den entsprechenden Maßen der Schulter 38 des Lagergehäuses ist. Dabei sind Lagergehäuse 26, Pumpengehäuse 30 und Dichtelement 32 jeweils aus unter­ schiedlichen Materialien gebildet, die am besten den jeweils vorhandenen Notwendigkeiten entsprechen. Jedoch bleibt die Gleichartigkeit dieser Materialien, und diese und die freige­ wählten Strukturbeziehungen der Bestandteile bewirken zusam­ men einen möglichen genauen Zusammenbau und verbesserten Be­ trieb für die Pumpe 10, wie nachfolgend beschrieben wird.

Aus Fig. 2 und 3 ist die relative Größenabstimmung des La­ gergehäuses 26, des Pumpengehäuses 30 und des Dichtelementes 32, wie sie oben beschrieben wurde, zu ersehen; diese gestat­ tet den nachfolgend beschriebenen Zusammenbau und die Verbin­ dung. Die Innenkante 60 des Pumpengehäuses 30 wird auf die Schulter 38 des Lagergehäuses 26 so aufgesetzt, daß diese streng miteinander koaxial ausgerichtet sind. Dann wird das Dichtelement 32 in das Ende des Lagergehäuses 26 gleitend eingesetzt, bis der Flansch 54 an der Endkante 36 aufsitzt. Dieses Eingleiten und Aufsetzen dient dazu, das Dichtelement 32 präzise und genau koaxial zum Lagergehäuse 32 auszurich­ ten, und dadurch wird auch die Verschleißfläche 52 senkrecht zur Achse der Welle 24 gebracht. Vergleicht man dies mit der erwähnten typischen Befestigung eines üblichen in Elastomer eingebetteten Keramikdichtelementes, so sieht man, daß dieses auch nicht annähernd so genau ausgerichtet und einge­ setzt werden kann. Dieses Zusammenbringen des Lagergehäuses 26, des Pumpengehäuses 30 und des Dichtelementes 32 in der beschriebenen Weise schafft eine gemeinsame Verbindungsstel­ le ihrer jeweiligen Endkante 36, Innenkante 60 und Flansch 54, und diese Stelle ist in Fig. 1 strichpunktiert umkreist und in Fig. 3 mit 62 bezeichnet. Die Teile können in dieser Lagerbeziehung zeitweilig leicht gehalten werden, und zwar entweder in einer entsprechenden Halteform oder in einer au­ tomatisierten Zusammenbauvorrichtung. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, ist diese gemeinsame Verbindungsstelle 62 durch das offene Pumpengehäuse 30 leicht zugänglich, und das gleichzeitige Verschweißen der drei Kanten kann damit sehr einfach durch ein Schweißwerkzeug 64 (Fig. 3) ausgeführt werden. Durch dieses Verschweißen entsteht die erwähnte ein­ heitliche Anordnung 22, die nun leicht behandelt und versen­ det werden kann, als ob diese drei Einzelbestandteile eine integrale Einheit bildeten. Es ist jedoch nicht nötig, ir­ gendwelche Kompromisse bezüglich der Materialien einzugehen. Das Verschweißen an der Verbindungsstelle 62 dient auch dazu, gleichzeitig eine kontinuierliche Fluid-Abdichtung zu schaffen, ohne daß weitere Dichtstrukturen oder Verfahrens­ schritte nötig sind. Tatsächlich ist die Schweißnaht an der Verbindungsstelle 62 so ausreichend dicht, daß die O-Ringe auch weggelassen werden können. Die Anordnung 22 könnte in dem bisher beschriebenen Zustand versendet werden; es ist jedoch bequemer, die Dichtungspatrone 14 und das Pumpenrad 12 hinzuzufügen, wodurch der Dichtring 16 in Reibanlage an der Verschleißfläche 56 anliegt. Dann kann die Pumpen-Vormon­ tageeinheit 10 im ganzen versendet und als eine Einheit mit dem Pumpengehäuseflansch 58 an den Maschinenblock ange­ schraubt werden.

Die Materialien und die Art und Weise des Zusammenbaus, wie sie vorstehend im einzelnen beschrieben wurden, ergeben einen stark verbesserten Pumpenbetrieb und eine überlegene Lebensdauer, die in erster Linie durch die verbesserte Le­ bensdauer und Wirkung der Dichtung erzeugt werden. Wenn (siehe Fig. 1) die Welle 24 sich dreht und das Pumpenrad 12 das Kühlmittel antreibt, verhindert die Reibanlage des Dicht­ ringes 16 an der Verschleißfläche 56 zusammen mit der Schweißnaht an der Verbindungsstelle 62 ein Austreten des Kühlmittels zu den Lagerkugeln 28. Etwa doch an dem Dich­ tring 16 vorbeitretendes Kühlmittel wird weiter durch die Lippendichtung 48 daran gehindert, zu den Lagerkugeln 28 vor­ zudringen und kann durch die Belüftungsbohrungen 40 an die Umgebung austreten. Obwohl die Verbindungsstelle 62 von sehr heißem Kühlmittel erreicht wird, bewahren die gleichartigen thermischen Ausdehnungseigenschaften der drei unterschiedli­ chen Stahlsorten die bauliche Integrität der Schweißnaht. Da der Dichtring 16 und die Verschleißfläche 56 so genau mitein­ ander ausgerichtet sind, ist jede Exentrizität und damit Reibverschleiß gering gehalten. Die aus Stahl bestehende Ver­ schleißfläche 56 kann ohne Schwierigkeit genügend eben ge­ läppt werden, so daß der Kohlenstoffdichtring 16 tatsächlich an der Fläche anhängt. Die verbesserte Ausrichtung an der Zwischenfläche von Dichtung 16 und Verschleißfläche 56 läßt ein gewisses Maß von Korrosion der Verschleißfläche 56 zu, da diese, ohne die Ausrichtung der Einzelteile zu verschlech­ tern, kontinuierlich abgetragen werden kann, wobei die Feder 22 den kontinuierlichen Reibkontakt aufrecht erhält. Da weiter der Stahl des Dichtelementes 32 ein guter Wärmeleiter ist, und da die Verschleißfläche 56 nicht weit von der ge­ meinsamen Verbindungsstelle 62 entfernt ist, wird die an der Berührungsfläche erzeugte Reibungswärme durch das Dichtele­ ment 32 und die Verbindungsstelle 62 zum Lagergehäuse 26 und zum Pumpengehäuse 30 geleitet, die beide der Umgebungsluft ausgesetzt sind. Der kühlere Lauf ergibt auch eine Verlänge­ rung der Lebensdauer der Dichtung. So ergeben sich in gegen­ seitigem Zusammenwirken zahlreiche Vorteile in Hinblick auf Kosten, Herstellbarkeit und Dichtungslebensdauer durch die Herstellung des Dichtelementes 32 aus Stahl und den beschrie­ benen Zusammenbau mit den anderen aus Stahl bestehenden Be­ standteilen.

Durch die Schweißung an der gemeinsamen Verbindungsstelle 62 ergeben sich mehr als nur eine einstückige Einheit. Das Hinzu­ fügen des Dichtelementes 32 und die Abstützung aller drei Elemente aneinander und ihre Verbindung an der Schweißung 62 ergibt eine verbesserte Wärmeabströmung an die Umgebungsluft und eine bessere Kühlung des Dichtelementes 32. Die gemeinsa­ me Verbindung 62 erlaubt das einfache Ausrichtung aller drei Elemente miteinander und ergibt eine solide, geradlinig auf­ gebaute Einheit.

Es können Veränderungen gegenüber der beschriebenen bevorzug­ ten Ausführungen ohne Abweichung vom Konzept der Erfindung eingeführt werden. Beispielsweise kann bei einer Pumpe ande­ rer Größe oder in kühlerer Umgebung die Verschleißfläche 56 nicht so nahe an der gemeinsamen Verbindungsstelle 62 lie­ gen. Die Tatsache, daß das Dichtelement 32 aus Stahl besteht und mit dem Lagergehäuse 26 und dem Pumpengehäuse 30 ver­ schweißt ist, ergibt schon eine verbesserte Herstellbarkeit und erleichert die Ausrichtung an der Reibdichtungs-Fläche. Es ist jedoch bequem, die Verschleißfläche 56 dicht an der gemeinsamen Verbindungsstelle 62 anzuordnen und dadurch die im Gebrauch erzeugte Reibungswärme wirksam abzuleiten. Es könnten auch die Einzelbestandteile dadurch etwas verein­ facht werden, daß die Lagergehäuseschulter 38 und der Dichte­ lementflansch 54 beseitigt werden, solange das Lagergehäuse 26, das Pumpengehäuse 30 und das Dichtelement 32 jeweils kreisförmige Kanten mit etwa gleichem Durchmesser besitzen, die an einer gemeinsamen Verbindungsstelle zusammengebracht werden können. Die verschiedenen beschriebenen Flansche und Schultern garantieren für die Selbstausrichtung der Bestand­ teile an der gemeinsamen Verbindungsstelle 62, die ja für sich einen Vorteil bildet.

Claims (4)

1. Kombination aus Fahrzeugwasserpumpe, Lager und Dichtan­ ordnung von der Art, bei der ein relativ verdrehbarer Dichtring reibend an einer Dichtungs-Verschleißfläche an­ liegt, mit: einer drehbaren Welle, an der der Dichtring angebracht ist, einem allgemein zylindrischen Lagergehäu­ se, die Welle konzentrisch in dem Lagergehäuse abstützen­ den Lagerelementen, einem Pumpengehäuse mit einer allgem­ ein zentralen Öffnung und einem allgemein ringförmigen Dichtelement, das die Verschleißfläche ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (26) aus einem genügend harten schweißbaren Metall gebildet ist, so daß integrale Lager­ läufe (34) in der Innenfläche des Lagergehäuses vorgese­ hen sind, daß das Lagergehäuse (26) eine allgemein kreis­ förmige Endkante (36) besitzt, daß das Pumpengehäuse (30) aus einem schweißbaren Metall mit ähnlichen thermi­ schen Ausdehnungseigenschaften wie das Metall des Lager­ gehäuses (26) und ausreichender Weichheit geformt ist, um durch Stanzen und Biegen in eine entsprechende Ge­ stalt verformt zu werden, daß die allgemein zentrale Öff­ nung des Pumpengehäuses (30) durch eine Innenkante (60) mit einem Durchmesser bestimmt ist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Lagergehäuse-Endkante (36) ist, und daß das allgemein ringförmige Dichtelement (32) aus einem schweißbaren Metall gebildet ist mit ähnlichen thermischen Dehnungseigenschaften wie die Metalle des Lager- und des Pumpengehäuses und zur Schaffung der Dich­ tungs-Verschleißfläche (56) ausreichend verschleißfest, daß das Dichtelement (32) eine Außenkante besitzt mit einem Durchmesser, der im wesentlichen dem Durchmesser der Lagergehäuse-Endkante (36) gleicht, daß die Lagerge­ häuse-Endkante (36) die Pumpengehäuse-Innenkante (60) und die Dichtelement-Außenkante an einer gemeinsamen Ver­ bindungsstelle (62) zusammengebracht und gleichzeitig miteinander verschweißt sind zur Erzeugung einer einheit­ lichen Anordnung, und zur Schaffung einer kontinuierli­ chen Fluidabdichtung an der gemeinsamen Verbindungsstel­ le (62), wobei die geschweißte gemeinsame Verbindungs­ stelle (62) dann, wenn die Kombination (10) aus Fahrzeug­ wasserpumpe, Lager und Dichtanordnung bei einer Fahrzeug­ maschine angebracht ist, strukturell während des Pumpen­ betriebes in Ordnung bleibt infolge der gleichartigen thermischen Ausdehnungseigenschaften der drei die gemein­ same Verbindungsstelle (62) bildenden Metalle.

2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei an einer Fahrzeugmaschine installierter Kombina­ tion (10) aus Fahrzeugwasserpumpe, Lager und Dichtanord­ nung die Außenflächen des Lagergehäuses (26) und des Pum­ pengehäuses (30) der Umgebungsluft ausgesetzt sind, so daß die an der Berührungsfläche des Dichtringes mit der Verschleißfläche während des Pumpenbetriebes erzeugte Reibungswärme wirksam von der Verschleißfläche (56) durch die gemeinsame Verbindungsstelle (62) zu dem Lager- und dem Pumpengehäuse geleitet ist.

3. Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißfläche (56) des Dichtelementes in der Nähe der Außenkante des Dichtelementes (32) gelegen ist zur weiteren Erhöhung der wirksamen Ableitung der Rei­ bungswärme während des Pumpenbetriebes von der Berüh­ rungsfläche zwischen Dichtring und Verschleißfläche.

4. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (26) eine allgemein kreisförmige Schulter (38) an der Endkante (36) besitzt, daß die all­ gemein zentrale Öffnung des Pumpengehäuses (30) einen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Lagergehäuseschulter (38) aufweist und daß das Dichtele­ ment (32) einen an der Lagergehäuse-Endkante (36) ansetz­ baren Umfangsflansch (54) aufweist, wodurch das Lagerge­ häuse (26), das Pumpengehäuse (30) und das Dichtelement (32) relativ zueinander an der gemeinsamen Verbindungs­ stelle (62) ausrichtbar sind durch gleitendes Aufsetzen der Pumpengehäuse-Innenkante (60) über die Lagergehäu­ se-Schulter (38) und Ansetzen des Dichtelement-Flansches (54) an die Lagergehäuse-Endkante (36) vor dem gemeinsa­ men Verschweißen dieser Bestandteile an der gemeinsamen Verbindungsstelle (62), um die einheitliche Anordnung zu schaffen.