DE8632771U1

DE8632771U1 - Riemenangetriebene Pumpe mit Riemenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE8632771U1
Application number: DE19868632771
Authority: DE
Original assignee: RIV SKF Officine di Villar Perosa SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1986-12-06
Publication date: 1987-02-12
Also published as: IT8554191V0; FR2591299A3; IT206285Z2; FR2591299B3

Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine riemenangetriebene Pumpe mit Riemenspannvorrichtung, insbesondere Wasserpumpe für Kraftfahrzeuge, mit einer in einem Trägerelement drehbar gelagerten Pumpenwelle, die im Inneren eines Pumpengehäuses ein Pumpenrad und außerhalb dieses Gehäuses eine
Riemenscheibe aufweist.

Es ist bei Kraftfahrzeugen allgemein bekannt, die Wasserpumpe, die Nockenwelle, den Generator oder die Ölpumpe von der Motorwelle mit einem oder mehreren Riemen antreiben zu lassen. Hierzu werden Keil- oder Zahnriemen verwendet, die eine bestimmte festgelegte Vorspannung haben müssen, um
korrekt zu arbeiten» Diese Vorspannung wird normalerweise
mit Riemenspannscheiben eingestellt, die in der kinematischen Kette einfache, aber störende Elemente für die riemanange-

triebenen Aggregate sind. Beispielsweise werden die Reibungskräfte erhöht und infolgedessen wird die mechanische Antriebsleistung vermindert, es ist viel Platz erforderlich und es entstehen nicht unbedeutende konstruktive Komplikationen.

Die Aufgabe der Neuerung ist es, eine Pumpe mit ihrer Riemenspannvorrichtung so zu verbessern, daß die Riemenspannung in einfacher Weise und bei reduziertem Platzbedarf durch das Aggregat bzw. die Pumpe selbst bewirkt wird und die Pumpe darüber hinaus weitere Vorteile aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Trägerelement mit einer kreisförmigen Flanschscheibe am Pumpengehäuse drehverstellbar befestigt ist, und daß die Pumpenwelle im Trägerelement exzentrisch zu dessen Drehverstellachse angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der neuerungsgemäßen Pumpe sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Neuerung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Pumpe, und Fig. 2 eine Frontansicht der Pumpe der Fig. 1 ohne Riemenscheibe.

In Fig. 1 ist die Pumpe bzw. die Riemenspannvorrichtung allgemein mit. 1 bezeichnet. Der Antriebsriemen für die Pumpe ist in bekannter Weise ausgebildet und geeignet, die Pumpe selbst und andere Aggregate anzutreiben, z. B. die eines Fahrzeugsmotors, und ist infolgedessen nicht dargestellt. Das Aggregat 1 besteht aus einer Wasserpumpe, wie sie für die Motoren von Kraftfahrzeugen gewöhnlich verwendet wird und hat eine Riemenscheibe 2, die von dem nicht dargestellten

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Riemen angetrieben wird. Die Riemenscheibe 2 spannt den Riemen. Außerdem ist ein Pumpenrad 4 vorhanden, vorzugsweise -"in Zentrifugalrad. Die Riemenscheibe 2 und das Pumpenrad sind koaxial auf den Enden einer Pumpenwelle 3 verkeilt.

Das Aggregat 1 hat außerdem ein Trägerelement 7 für die Pumpenwelle 3 und besteht aus einer kreisförmigen Flanschscheibe 11, die sich im wesentlichen radial zur Pumpenwelle erstreckt, sowie aus einer axial nach außen vorspringenden, die Pumpenwelle 3 lagernden Lagerbuchse 8, die innen kreiszylindrisch und außen prismatisch geformt ist, z. B. sechskantig, vergl. Fig. 2. Die kreisförmige Flanschscheibe 11 verschließt ein mit einer kreiszylindrischen Innenwand 5, versehenes Pumpengehäuse 6, welches das Pumpenrad 4 umgibt. Dieses kann sich im Gehäuse 6 frei drehen. Das Gehäuse 6 ist flüssigkeitsdicht durch das Trägerelement 7 verschlossen, weil die Flanschscheibe 11 an ihrem Außenumfang mit einer Ringnut 12 versehen ist, in der ein Dichtring 13 untergebracht ist. Die Flanschscheibe 11 sitzt koaxial in einer kreisförmigen Ringausnehmung 14 eines radial nach außen weisenden Randes des Gehäuses 6. Infolge der kreisringförmigen Ausbildung der Flanschscheibe 11 und der diese aufnehmenden Ringausnehmung 14 des Pumpengehäuses 6 ist es möglich, das Trägerelement 7 durch Verstellen, z. B. mit Hilfe der äußeren prismatischen Form der Lagerbüchse 8, gegenüber dem Gehäuse 6 in der Ringausnehmung 14 von Hand zu verstellen.

Das Trägerelement 7 lagert die Antriebswelle 3 innerhalb der Lagerbuchse 8 freilaufend, z. B. mit Wälzkörpern 17, die gemäß Fig. 1 doppelreihig angeordnet sind. Die Wälzkörper sind beispielsweise Kugeln in Führungsrillen, welche sich direkt in der Außenfläche der Pumpenwelle 3 und der Innenfläche der Lagerbuchse 8 befinden. Das Aggregat 1 wird vervollständigt von radialen und frontalen Halterungen 18, 19 bzw. Dichtungen, die alle bekannten Typs sind und

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infolgedessen nicht im einzelnen beschrieben werden.

Erfindungsgemäß ist die Symmetrie- bzw. Längsachse der Lagerbuchse 8, welche die die Riemenscheibe 2 und das Pumpenrad 4 tragende Pumpenwelle 3 lagert, exzentrisch in Bezug auf die Symmetrie- bzw. Längsachse des gesamten Trägerelements 7 bzw. gegenüber dessen Flanschscheibe 11 angeordnet. Diese Achse der Flanschscheibe 11 ist koaxial mit der des Gehäuses 6 , an 5 S Hi el B. S T X S y ö &Ggr; &thgr; 1 e in ö il t. 7 &idigr;&uacgr; i L L. e 1 a seiner Flanschscheibe 11 angebracht ist. Um das Trägerelement 7 in seiner jeweiligen Position am Gehäuse 6 zu halten, besitzt letzteres lösbare Halteelemente, welche das Trägerelement 7 gegen das Gehäuse gepreßt halten. Diese Halteelemente sind z. B. vier Klemmstücke 15, die in regelmäßigem Abstand über den Umfang des Gehäuses 6 angeordnet sind. Die Klemmstücke 15 sind jeweils mittels Schrauben 16 am Gehäuse 6 befestigt. Beim Anziehen der Schrauben 16 drücken deren Schraubenköpfe die Klemmstücke gegen den äußeren Rand der Flanschscheibe 11 und damit fest in die Ringausnehmung 14 des Gehäuses 6, so daß das gesamte Trägerelement 7 von den Klemmstücken 15 durch Reibung gehalten wird. Infolgedessen sind Axialbewegungen des Trägerelements 7, wie auch dessen Herauswandern aus dem Gehäuse 5 infolge des Druckes, der im Pumpeninneren bei Pumpenbetrieb entsteht, verhindert, aber auch eine drehwinkelmäßige Bewegung des Trägerelements 7 in der Ringausnehmung 14 des Gehäuses 6.

Die verzahnte Riemenscheibe 2, die also nur für Zahnriemen verwendet werden kann, kann erforderlichenfalls durch eine Riemenscheibe 21 ersetzt werden, die auf der Pumpenwelle 3 anstelle der Riemenscheibe 2 verkeilt wird und für die Aufnahme von V-förmigen Keilriemen geeignet ist.

Zum Betrieb wird die Pumpe in ein Fahrzeug eingebaut, z. B. in einen Personenkraftwagen, wobei der Einbau anstelle

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der normalen Wasserpumpe erfolgt. Infolgedesisen wird die Riemenscheibe 2 oder 21 von dem Riemen angetrieben, der auch die anderen vorgenannten Aggregate des Fahrzeugs antreibt, die normalerweise von dem Riemen angetrieben sind. Dieser Riemen umschlingt die Riemenscheibe 2 oder 21 des Aggregats und entsprechende Riemenscheiben anderer Aggregate des Motors, z. B. für ölpumpe, Nockenwelle usw., und schließlich auch eine Riemenscheibe der Motorantriebswelle. Wenn diese den Riemen antreibt, wird die Riemenscheibe 2 oder 21 gezwungen, sich um die eigene Symmetrieachse zu drehen und treibt infolgedessen die Pumpenwelle 3 an und mit dieser das Pumpenrad 4, das innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet ist, welches im Betrieb mit Wasser gefüllt ist. Das Pumpenrad 4 bringt dieses Wasser auf Druck bzw. das Motorkühlwasser wird in einen Kreislauf durch Ans<?.ug- und Drucköffnungen gebracht, die im Gehäuse 6 vorhanden sind, der Einfachheit halber jedoch nicht dargestellt werden.

Damit der Riemenantrieb funktioniert, muß der Riemen gespannt werden. Diese Riemenspannung, die auch abhängig von der Qualität des Riemens ist, wird auch durch eine unplanmäßige schlechte Anordnung der jeweiligen Riemenscheiben bestimmt, die von den Riemen umschlungen werden, z. B. durch übermäßig angezogene Schrauben, die den Zylinderkopf halten. Um die Riemenspannung unabhängig davon einzustellen, ist es ausreichend, bei stillstehendem Antriebsriemen und stillstehender Pumpenwelle 3, die Schrauben 16 zu lösen, so daß die Flanschscheibe 11 frei ist und in der Ringausnehmung 14 gedreht werden kann. Dann wird das Trägerelement 7 mittels eines geeigneten Werkzeuges, beispielsweise eines Maulschlüssels, der an dem Außenprisma der Lagerbuchse 8 angreift, derart gedreht, daß es um seine Drehverstellachse gedreht wird, die zugleich die Achse der Flanschscheibe 11 ist. Da diese Drehverstellachse jedoch gegenüber der Längsachse der Lagerbuchse exzentrisch angeordnet ist, bewirkt die Drehung des Träger-

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elements 7 um die Achse der Flanschscheibe 11 eine Verschiebung der Drehachse der Pumpenwelle 3 auf einem Kreisumfang um die Achse der Flanschscheibe 11 und des Gehäuses 6» Durch diese Drehung wird die Funktion der Wasserpumpe nicht beeinträchtigt, sofern das Pumpenrad 4 großes Spiel im Gehäuse 6 beim Drehen des Trägerelements 7 hat, so daß die Exzentrizität keinen Einfluß auf die Pumpenwirkung ausübt. Die Drehung des Trägerelements

7 um seine Drehverstellachse zwingt die Längsachsen des Pumpenrades 4 und der Riemenscheiben 2 oder 21, eine Kreisbahn zu beschreiben, deren Zentrum die Symmetrieachse der Flanschscheibe 11 ist, wodurch die Exzentrizität der Riemenscheibe 2 verändert wird. Diese verbleibt dabei in einer Ebene parallel zum Gehäuse 6. Je nach Drehrichtung des Trägerelements 7 wird eine Zunahme oder eine Abnahme der Spannung des Riemens der Riemenscheibe 2 oder 21 erzeugt.

Es ergeben sich die folgende Vorteile: Die erfindungsgemäße Pumpe ist in ihrem Aufbau identisch mit bekannten Wasserpumpen, die in der Regel in Kraftfahrzeugen verwendet werden, jedoch mit dem wesentlichen Unterschied, daß die das Pumpenlaufrad 4 und die zu dessen Antrieb erforderliche Riemenscheibe 2 oder 21 tragende Pumpenwelle 3 gegenüber der Mittellängsachse des Trägerelements 7 bzw. des Pumpengehäuses 6 achsparallel verschoben bzw. exzentrisch angeordnet ist. Das wird ohne Veränderungen der Standardelemente der Wasserpumpe erreicht, indem die Lagerbuchse

8 bezüglich der Flanschscheibe 11, die der Verbindung zum Pumpengehäuse 6 dient, achsversetzt ausgebildet ist.

Auch der Austausch der normalen Befestigungsschrauben durch Schrauben 16 für die Klemmstücke 15 wird keine wesentliche Kostenerhöhung sowie kein': nennenswerte Veränderung der Pumpenkonstruktion verursachen. Infolgedessen ergibt sich, daß das gesamte Aggregat 1 geringe Mehrkosten

verursacht, denen eine erhöhte Zuverlässigkeit gegenübersteht. Da die gegenüber den normalen Wasserpumpen erforderlichen Veränderungen ausschließlich das Trägerelement 7 betreffen, entstehen keine wesentlichen Mehrkosten, auch nicht, wenn das Gehäuse 6 in das Motorgehäuse integriert ist. Außer den beschriebenen Vorteilen ergibt sich die Möglichkeit, in einem einfachen und schnellen Verfahren die Spannung des Antriebsriemens des Pumpenaggregats 1 ohne jegliche Spannrolle zu verändern. Dabei wird die Riemenscheibe des Aggregats 1 durch einfache Drehung des Trägerelements 7 im gewünschten Sinne zur Steigerung oder Schwächung der Spannung des Riemens verwendet.

Es versteht sich, daß an der erfindungsgemäßen Pumpe weitere Verbesserungen im Sinne der Erfindung vorgenommen werden können. Beispielsweise kann die prismatische Gestaltung der Lagerbuchse 8 durch Zapfen oder andere Eingriffselemente ersetzt werden, und schließlich kann auch die Befestigung des Trägerelements 7 am Gehäuse 6 auf andere Weise durchgeführt werden.

Claims

■ I ■· I IS Il 11 III ItII I J Ü I I I I I i ■ i J PATENTANWÄLTE !.·! *&**. .1Wi*"* &EEgr;' S™BIES DlPL-ING. P. EICHLER BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2 Schutzansprüche:

1. Riemenangetriebene Pumpe mit Riemenspannvorrichtung, insbesondere Wasserpumpe für Kraftfahrzeuge, mit einer in einem Trägerelement drehbar gelagerten Pumpenwelle, die im Inneren eines Pumpengehäuses ein Pumpenrad und außerhalb dieses Gehäuses eine Riemenscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (7) mit einer kreisförmigen Flanschscheibe (11) am Pumpengehäuse (6) drehverstellbar befestigt ist, und daß die Pumpenwelle (3) im Trägerelement (7) exzentrisch zu dessen Drehverstellachse angeordnet ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Flanschscheibe (11) in einer kreisförmigen Ringausnehmung (14) des Pumpengehäuses (6) drehverstellbar ist und eine nach außen vorspringende, die Pumpenwelle (3) lagernde exzentrische Lagerbuchse (8) aufweist.

3. Pumpe nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (8) außen prismatisch ausgebildet ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschscheibe (11) am Pumpengehäuse (6) mit Klemmstücken (15) befestigt ist, die schraubverstellbar am Pumpengehäuse (6) angeordnet sind.