DE4029435A1 - Lagerzapfen fuer das fluegelrad einer kuehlmittelpumpe - Google Patents
Lagerzapfen fuer das fluegelrad einer kuehlmittelpumpeInfo
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- F04D29/18—Rotors
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die drehfeste Befestigung
des Flügelrades einer Kühlmittelpumpe mit der Lagerwelle.
Bei bekannten Ausführungen ist das Flügelrad mit einem
Preßsitz auf der Lagerwelle befestigt, und zwar entweder
direkt oder mit einem eingeformten Insert.
Nachteiligerweise neigen fast alle Kunststoffe dazu, in den
Kühlmedien anzuquellen. Dies führt bei bekannten Konstruk
tionen zu einer Lockerung der Verbindung zwischen Flügelrad
und Lagerwelle, obwohl die Dimensionsänderungen im Promille
bereich liegen. Der Verlust der Festigkeit des Preßsitzes
zwischen Flügelrad und Welle wird nicht nur durch die
Quellung des Kunststoffs verursacht, sondern auch durch die
Erwärmung des Kühlmittels und somit des ganzen Sytems, da
die Materialien der Lagerwelle und des Flügelrades unter
schiedliche Ausdehnungskoeffizienten besitzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Verbindung zwischen einem
Flügelrad aus Kunststoff und der Lagerwelle von Kühlmittel
pumpen, insbesondere derer von Verbrennungsmotoren, derart
zu verbessern, daß
- - der Durchmesser der den Lagerzapfen gegen das Pumpenge häuse abdichtenden Gleitringdichtung kleiner als üblich, d. h. unter 12 bis 16 mm, gehalten werden kann, wodurch die Dichtwirkung verbessert wird;
- - die Konstruktion unempfindlicher gegen Winkel- und Lageänderung der Lagerwelle und der Gleitringdichtung ist;
- - bei Erwärmung des Kühlmittels eine Lockerung des Sitzes des mit Preßsitz aufgepreßten Flügelrades aus Kunst stoff nicht eintritt;
- - die Quellung des Kunstoffs im Kühlmedium nicht zu einer Lockerung des Sitzes des Flügelrades auf der Welle führt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen am Flügelrad befe
stigten Lagerzapfen, welcher in einer seinem Durchmesser
entsprechenden Axialbohrung der Lagerwelle sitzt und das
Flügelrad mit der Lagerwelle drehfest verbindet, wobei
Lagerzapfen und Flügelrad einstückig und aus dem gleichen
Material gebildet sind, wobei der Lagerzapfen in die Bohrung
der Lagerwelle eingepreßt oder geklebt ist und wobei das
Flügelrad und der Lagerzapfen aus einem gegen das Kühlmedium
beständigen Phenolharz bestehen.
Der Umstand, daß Lagerzapfen und Flügelrad aus ein und dem
selben, im Kühlmedium (welches meistens eine
Wasser-/Glykol-Mischung ist) nur leicht quellenden Kunst
stoff, nämlich Phenolharz, bestehen, führt beim Betrieb der
Pumpe zu einem jederzeit festen Sitz des Zapfens in der
Axialbohrung der Welle, auch bei Erschütterungen und Kühl
mittel-Erwärmung.
Die Erwärmung eines Kühlmittels beträgt erfahrungsgemäß bei
Kühlmittelpumpen bis zu 130°C.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, daß die bisher
unerwünschte Quellung des Kunststoffmaterials des Flügel
rades, die nach den Erfahrungen der Fachwelt bisher zu einer
unerwünschten Lockerung des Sitzes führte, nunmehr erfin
dungsgemäß ausgenutzt wird, um den Sitz noch zu verfestigen.
Gleiches gilt für den Effekt der unterschiedlichen Aus
dehnung der Materialien von Flügelrad und Welle bei Tempera
turerhöhung.
Die Verwendung eines Lagerzapfens ist der Anmelderin vor dem
Einreichungstag der Erfindung nicht bekannt geworden.
Die einstückige Herstellung von Flügelrad und Zapfen aus
Phenolharz-Kunststoffen kann nach bekannten Technologien,
zum Beispiel durch Pressen oder Spritzgießen erfolgen.
Der Lagerzapfen ist zweckmäßig in die Axialbohrung der
Lagerwelle eingepreßt oder eingeklebt und verläuft an seinem
dem Flügelrad abgewandten Ende konisch aus. Dies erleichtert
die Montage.
Das Einkleben erfolgt mit bekannten, die Lagerwelle aus dem
Werkstoff Stahl und den Lagerzapfen aus Kunststoff dauerhaft
verbindenden Klebstoffen, welche selbstverständlich inert
gegenüber Kühlmittel und den Pumpentemperaturen sein müssen.
Solche Klebstoffe sind z. B. Phenol-Polyvinyl-,
Phenol-Epoxid-, Phenol-Nitril-Systeme, Neopren oder Metha
crylat.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielhaft näher
verdeutlicht. Die Figur zeigt eine Lagerwelle 1 im Lager 2
eines Pumpengehäuses 3.
Die in Richtung des Flügelrades 4 offene Axialbohrung 5 der
Lagerwelle 1 wird von einem Lagerzapfen 6 ausgefüllt, der
das Flügelrad 4 einstückig angeformt trägt. Teil 6 und
Teil 4 sind aus Phenolharz.
Die Gleitringdichtung 7 dichtet das Kühlmedium bzw. die
Bohrung 5 gegen die äußere Umgebung der Pumpe ab.
Die Fügestelle liegt, wie in der Figur zu sehen, nicht im
Kühlmedium, weswegen dessen Angriffsmöglichkeit auf den
Klebstoff in günstiger Weise verringert wird. Ferner wird
dadurch die Lebensdauer des Lagers verlängert, da die Wärme
einleitung von Kühlmedium in dieses Lager sehr stark be
hindert wird.
Selbstverständlich ist die gezeigte Einbauart der Gleitring
dichtung nicht die einzig mögliche; ohne den Erfindungs
rahmen zu verlassen, kann auch auf der Lagerwelle ein
Gegenring montiert sein.
Claims (1)
- Lagerzapfen für das Kunststoff-Flügelrad einer Kühlmit telpumpe, wobei der Lagerzapfen, in einer seinem Durch messer entsprechenden Axialbohrung der Lagerwelle sit zend, das Flügelrad mit der Lagerwelle drehfest verbin det, wobei Lagerzapfen und Flügelrad einstückig und aus dem gleichen Material gebildet sind, wobei der Lager zapfen in die Bohrung der Lagerwelle eingepreßt oder geklebt ist und wobei das Flügelrad und der Lagerzapfen aus einem gegen das Kühlmedium beständigen Phenolharz bestehen.
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