EP1048851A2 - Kühlwasserpumpe für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1048851A2
EP1048851A2 EP00890130A EP00890130A EP1048851A2 EP 1048851 A2 EP1048851 A2 EP 1048851A2 EP 00890130 A EP00890130 A EP 00890130A EP 00890130 A EP00890130 A EP 00890130A EP 1048851 A2 EP1048851 A2 EP 1048851A2
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EP
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cooling water
housing
water pump
opening
bearing
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Siegfried Ing. Heer
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TCG Unitech AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/602—Drainage
    • F05D2260/6022—Drainage of leakage having past a seal

Definitions

  • the invention relates to a cooling water pump for an internal combustion engine internal combustion with a housing that is a bearing for supporting a pump shaft has and with a sealing element for sealing the bearing opposite a working area containing the cooling medium, as well as a leakage room for receiving cooling medium that has passed through the sealing element is, the leakage space in a recess of the housing is arranged and has an opening to the outside through a closure device is partially closed.
  • Cooling water pumps are relatively difficult working conditions in motor vehicles exposed. There are long downtimes and large temperature fluctuations to cope with, and it becomes maintenance-free operation over one assuming a long period of time. It has turned out to be almost impossible in practice proven to achieve a completely leak-free seal of the pump, i.e. Small amounts of cooling medium must always be expected to escape become. However, it is absolutely undesirable to avoid this amount of leakage to let more come out of the pump, as this gives the impression of a defect is awakened.
  • EP 0 428 210 A1 shows a coolant pump with a leakage space is formed below the bearing section in the form of a blind hole.
  • the Blind hole is closed by a cap and it is a connecting channel provided through which the blind hole, which forms the leakage chamber, with the Environment is connected.
  • This solution requires two separate machining operations for the production of the leakage space itself and the connecting channel, and the closure of the blind hole by the cap is complex and prone to failure.
  • DE 28 46 950 B1 shows a similar solution with a blind hole Leakage room that is closed by a stopper.
  • the stopper has an overflow to prevent the leakage space in the event of a fault is completely flooded and cooling medium is pressed into the bearing of the pump.
  • the function of such a solution is completely satisfactory, the manufacture is however expensive.
  • the housing is usually designed as a cast part not be complicated and easy to manufacture.
  • this is achieved in that the opening through a film, preferably a metal foil is closed, which is applied to a flange surface is.
  • the foil can, for example, be an aluminum foil act that inexpensively in different dimensions and qualities is available, and easily punched into any desired shape is feasible.
  • a plastic coated metal foil can be very easily used a hot glue or by melting it onto the housing. The use of a plastic film alone is also possible.
  • the film on a the flange surface surrounding the opening is glued, soldered or welded. So a connection can be obtained that is sufficiently permanent and that endures relatively low mechanical loads without problems.
  • a very space-saving arrangement results if the opening below the Camp is arranged.
  • Protection of the film against damage can be achieved by that the film is essentially covered by a drive wheel of the cooling water pump is.
  • a housing 1 in which a bearing 2 is arranged with roller bearings 3 and 4, which rotatably support a pump shaft 5.
  • An impeller 6 is attached to the pump shaft 5 in a known manner. The impeller 6 sucks in cooling medium, such as cooling water, in a suction area 7, and pushes it radially into a pump chamber formed in the housing 1 8 out.
  • the pump chamber 8 is through a cover, not shown, the attached to the housing 1, closed.
  • a sealing element 9 for sealing of the cooling medium is provided, this sealing element 9 for example is designed as a mechanical seal. This sealing element prevents that cooling medium from the pump chamber 8 to the rolling bearings 3, 4 and further can get outside.
  • a downward-facing connecting channel 10 in housing 1 arranged in a leakage space 11 also arranged in the housing 1 flows. In this leakage space 11, a predetermined amount of cooling medium to be caught.
  • the leakage space 11 has on the end face 12 of the Housing an opening 13 which is surrounded by a flange surface 14. On a metal foil 15 is glued to the flange surface 14, which almost opens the opening 13 completely closed.
  • the metal foil 15 is, for example a 0.8 mm thick aluminum foil, which is soldered to the flange surface 14.
  • the opening 13 can be produced in a simple manner when the housing 1 is cast become.
  • the application of the metal foil 15 makes it easy to automate Machining process.
  • the flange surface 14 of the housing 1 is through together with the end face 12 a drive wheel 16 firmly connected to the pump shaft 5 covered. Thereby the metal foil 15 is also covered, so that an injury during operation is made practically impossible.
  • the cooling medium collected in the leakage space 11 is through the metal foil 15 prevented from escaping and can evaporate heated by the storage heat, the steam passing through the area not covered by the metal foil 15 17 can emerge.
  • the present invention enables a cooling water pump to be simplified Manufacture way and thus make it inexpensive.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlwasserpumpe für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, mit einem Gehäuse (1), das ein Lager (2) zur Lagerung einer Pumpenwelle (5) aufweist und mit einem Dichtelement (9) zur Abdichtung des Lagers gegenüber einem das Kühlmedium enthaltenden Arbeitsraum, sowie mit einem Leckageraum (11) zur Aufnahme von Kühlmedium, das durch das Dichtelement (9) hindurchgetreten ist, wobei der Leckageraum (11) in einer Ausnehmung des Gehäuses (1) angeordnet ist und eine Öffnung (13) nach außen aufweist, die durch eine Verschlusseinrichtung teilweise verschlossen ist. Eine besonders einfache Herstellung wird dadurch erreicht, dass die Öffnung (13) durch eine Folie, vorzugsweise eine Metallfolie, verschlossen ist , die an einer Flanschfläche (14) aufgebracht ist, die bündig mit einer Stirnfläche (12) des Gehäuses (1) ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlwasserpumpe für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit einem Gehäuse, das ein Lager zur Lagerung einer Pumpenwelle aufweist und mit einem Dichtelement zur Abdichtung des Lagers gegenüber einem das Kühlmedium enthaltenden Arbeitsraum, sowie mit einem Leckageraum zur Aufnahme von Kühlmedium, das durch das Dichtelement hindurchgetreten ist, wobei der Leckageraum in einer Ausnehmung des Gehäuses angeordnet ist und eine Öffnung nach außen aufweist, die durch eine Verschlusseinrichtung teilweise verschlossen ist.
Kühlwasserpumpen sind in Kraftfahrzeugen relativ schwierigen Arbeitsbedingungen ausgesetzt. So sind etwa lange Stillstandszeiten und große Temperaturschwankungen zu bewältigen, und es wird ein wartungsfreier Betrieb über einen langen Zeitraum vorausgesetzt. Dabei hat es sich in der Praxis als nahezu unmöglich erwiesen, eine vollkommen leckfreie Abdichtung der Pumpe zu erreichen, d.h. es muss stets mit dem Austritt geringer Mengen von Kühlmedium gerechnet werden. Es ist jedoch absolut unerwünscht, diese Leckagemenge ohne weiteres aus der Pumpe austreten zu lassen, da dadurch der Eindruck eines Defekts erweckt wird.
Zur Vermeidung der obigen Nachteile ist in einem älteren Vorschlag der Anmelderin ein Leckageraum vorgesehen, der eine gewisse Menge an Kühlmedium aufnehmen kann. Aus diesem Leckageraum kann das Kühlmedium nach und nach verdampfen, ohne sichtbare Spuren eines Austretens zu hinterlassen.
Die Herstellung eines solchen Leckageraumes ist jedoch aufwendig und verteuert die Kühlwasserpumpe in der Herstellung.
Die EP 0 428 210 A1 zeigt eine Kühlmittelpumpe mit einem Leckageraum, der unterhalb des Lagerabschnittes in der Form eines Sackloches ausgebildet ist. Das Sackloch ist durch eine Kappe verschlossen, und es ist ein Verbindungskanal vorgesehen, durch den das Sackloch, das die Leckagekammer bildet, mit der Umgebung verbunden ist. Diese Lösung erfordert zwei getrennte Bearbeitungsvorgänge zur Herstellung des Leckageraumes selbst und des Verbindungskanals, und der Verschluss des Sackloches durch die Kappe ist aufwendig und störungsanfällig.
Die DE 28 46 950 B1 zeigt eine ähnliche Lösung mit einem als Sackloch ausgebildeten Leckageraum, der durch einen Stopfen verschlossen ist. Der Stopfen besitzt einen Überlauf, um zu verhindern, dass im Störungsfall der Leckageraum vollständig geflutet wird und Kühlmedium in das Lager der Pumpe gedrückt wird. Die Funktion einer solchen Lösung ist vollständig befriedigend, die Herstellung ist jedoch aufwendig.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einer Kühlwasserpumpe der eingangs genannten Art auf möglichst einfache Weise die Bereitstellung eines Leckageraumes zu ermöglichen. Insbesondere soll das zumeist als Gussteil ausgeführte Gehäuse nicht verkompliziert werden und einfach herstellbar sein.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Öffnung durch eine Folie, vorzugsweise eine Metallfolie, verschlossen ist, die an einer Flanschfläche aufgebracht ist. Auf diese Weise kann eine besonders einfache Herstellung des Leckageraums erreicht werden. Bei der Folie kann es sich beispielsweise um eine Aluminiumfolie handeln, die kostengünstig in verschiedenen Dimensionen und Qualitäten erhältlich ist, und die durch Ausstanzen leicht in jede gewünschte Form bringbar ist. Eine kunststoffbeschichtete Metallfolie kann sehr einfach durch Verwendung eines Heißklebers oder durch Aufschmelzen am Gehäuse befestigt werden. Auch die Verwendung einer Kunststofffolie allein ist eine mögliche Ausführung.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Folie an einer die Öffnung umgebenden Flanschfläche geklebt, gelötet oder geschweißt ist. So kann eine Verbindung erhalten werden, die ausreichend dauerhaft ist und die die relativ geringen mechanischen Belastungen ohne Probleme erträgt.
Eine sehr platzsparende Anordnung ergibt sich, wenn die Öffnung unterhalb des Lagers angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Leckageraum über einen Verbindungskanal mit einem Raum zwischen dem Dichtelement und dem Lager in Verbindung steht.
Ein Schutz der Folie gegenüber Beschädigungen kann dadurch erreicht werden, dass die Folie im wesentlichen von einem Antriebsrad der Kühlwasserpumpe überdeckt ist.
In den Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kühlwasserpumpe,
  • Fig. 2 eine Ansicht der Kühlwasserpumpe in Axialrichtung und
  • Fig. 3 eine axonometrische Darstellung.
    • Die Kühlwasserpumpe der Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, in dem ein Lager 2 mit Wälzlagern 3 und 4 angeordnet ist, die eine Pumpenwelle 5 drehbar lagern. Auf der Pumpenwelle 5 ist ein Laufrad 6 in bekannter Weise befestigt. Das Laufrad 6 saugt Kühlmedium, wie etwa Kühlwasser, in einem Ansaugbereich 7 an, und stößt es in Radialrichtung in eine im Gehäuse 1 ausgebildete Pumpenkammer 8 aus. Die Pumpenkammer 8 ist durch einen nicht dargestellten Deckel, der am Gehäuse 1 angebracht ist, verschlossen.
    Zwischen dem Gehäuse 1 und der Pumpenwelle 5 ist ein Dichtelement 9 zur Abdichtung des Kühlmediums vorgesehen, wobei dieses Dichtelement 9 beispielsweise als Gleitringdichtung ausgebildet ist. Durch dieses Dichtelement wird verhindert, dass Kühlmedium vom Pumpenraum 8 zu den Wälzlagern 3, 4 und weiter nach außen gelangen kann. Zwischen dem Dichtelement 9 und dem ersten Wälzlager 4 ist im Gehäuse 1 ein nach unten gerichteter Verbindungskanal 10 angeordnet, der in einen ebenfalls im Gehäuse 1 angeordneten Leckageraum 11 mündet. In diesem Leckageraum 11 kann eine vorbestimmte Menge an Kühlmedium aufgefangen werden. Der Leckageraum 11 weist an der Stirnfläche 12 des Gehäuses eine Öffnung 13 auf, die von einer Flanschfläche 14 umgeben ist. An der Flanschfläche 14 ist eine Metallfolie 15 aufgeklebt, die die Öffnung 13 nahezu vollständig verschließt. Bei der Metallfolie 15 handelt es sich beispielsweise um eine 0,8 mm starke Aluminiumfolie, die an der Flanschfläche 14 aufgelötet ist. Die Öffnung 13 kann in einfacher Weise beim Guss des Gehäuses 1 hergestellt werden. Das Aufbringen der Metallfolie 15 stellt einen einfach zu automatisierenden Bearbeitungsvorgang dar.
    Die Flanschfläche 14 des Gehäuses 1 ist zusammen mit der Stirnfläche 12 durch ein fest mit der Pumpenwelle 5 verbundenes Antriebsrad 16 abgedeckt. Dadurch ist auch die Metallfolie 15 überdeckt, so dass eine Verletzung während des Betriebs praktisch unmöglich gemacht wird.
    Das in dem Leckageraum 11 aufgefangene Kühlmedium wird durch die Metallfolie 15 am Austreten gehindert und kann erwärmt durch die Lagerwärme verdampfen, wobei der Dampf durch den von der Metallfolie 15 nicht abgedeckten Bereich 17 austreten kann.
    Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, eine Kühlwasserpumpe in vereinfachter Weise herzustellen und somit kostengünstig zu machen.

    Claims (5)

    1. Kühlwasserpumpe für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, mit einem Gehäuse (1), das ein Lager (2) zur Lagerung einer Pumpenwelle (5) aufweist und mit einem Dichtelement (9) zur Abdichtung des Lagers gegenüber einem das Kühlmedium enthaltenden Arbeitsraum, sowie mit einem Leckageraum (11) zur Aufnahme von Kühlmedium, das durch das Dichtelement (9) hindurchgetreten ist, wobei der Leckageraum (11) in einer Ausnehmung des Gehäuses (1) angeordnet ist und eine Öffnung (13) nach außen aufweist, die durch eine Verschlusseinrichtung teilweise verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (13) durch eine Folie, vorzugsweise eine Metallfolie, verschlossen ist , die an einer Flanschfläche (14) aufgebracht ist, die bündig mit einer Stirnfläche (12) des Gehäuses (1) ist.
    2. Kühlwasserpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (15) an der die Öffnung (13) umgebenden Flanschfläche (14) geklebt, gelötet oder geschweißt ist.
    3. Kühlwasserpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (13) unterhalb des Lagers (2) angeordnet ist.
    4. Kühlwasserpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckageraum (11) über einen Verbindungskanal mit einem Raum zwischen dem Dichtelement (9) und dem Lager (2) in Verbindung steht.
    5. Kühlwasserpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (15) im wesentlichen von einem Antriebsrad (16) der Kühlwasserpumpe überdeckt ist.
    EP00890130A 1999-04-29 2000-04-27 Kühlwasserpumpe für eine Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1048851B1 (de)

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    EP1048851A3 EP1048851A3 (de) 2001-08-22
    EP1048851B1 EP1048851B1 (de) 2003-06-04

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    Family Applications (1)

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    DE (1) DE50002419D1 (de)
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