DE4029435A1

DE4029435A1 - Lagerzapfen fuer das fluegelrad einer kuehlmittelpumpe

Info

Publication number: DE4029435A1
Application number: DE4029435A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr Gesenhues; Detlef Dr Cordts
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1990-09-17
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1992-03-19
Also published as: JPH04255599A; BR9103717A; EP0476234A1; US5221184A

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

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.