DE19753457A1 - Pumpenanordnung für Flüssigkeitsbehälter - Google Patents
Pumpenanordnung für FlüssigkeitsbehälterInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung für einen Flüssig
keitsbehälter, wie er insbesondere für Scheibenreinigungsanlagen von Kraft
fahrzeugen, Booten, Zügen und Schiffen verwendet wird. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Pumpenanordnung mit einem integrier
ten Flüssigkeitspegeldetektor, mit dem ein kritischer Flüssigkeitsstand in dem
Flüssigkeitsbehälter detektiert werden kann.
Scheibenreinigungsanlagen insbesondere für Kraftfahrzeuge, die als Bestandteil
Pumpenanordnungen aufweisen, sind im Stand der Technik bekannt. Schei
benreinigungsanlagen bestehen üblicherweise aus einem Flüssigkeitsbehälter
(der gewöhnlich aus Kunststoff hergestellt ist), einer Pumpenanordnung, einer
Düse und Verbindungsleitungen, die den Tank, die Pumpenanordnung und
die Düse miteinander verbinden. Betätigt eine Bedienperson die Scheibenrei
nigungsanlage, saugt oder pumpt die Pumpenanordnung Flüssigkeit aus dem
Flüssigkeitsbehälter und drückt diese durch die Verbindungsleitungen hin zur
Düse, aus der die Flüssigkeit austritt und die Scheibe benetzt.
Seit einiger Zeit werden derartige Scheibenreinigungsanlagen auch mit einem
Flüssigkeitspegeldetektor versehen, der den Flüssigkeitsstand in dem Flüssig
keitsbehälter überwacht. Sinkt der Flüssigkeitspegel in dem Flüssigkeits
behälter unter einen vorherbestimmten Minimalpegel, löst der Flüssigkeits
pegeldetektor ein Warnsignal aus. An diesem Warnsignal (das optisch oder
akustisch sein kann) erkennt die Bedienperson, daß der Flüssigkeitspegel in
dem Flüssigkeitsbehälter unter ein kritisches Maß gesunken ist und möglichst
umgehend wieder aufzufüllen ist.
Im Stand der Technik sind bislang im wesentlichen zwei Vorschläge gemacht
worden, wie der Flüssigkeitspegeldetektor am Flüssigkeitsbehälter bevorzugt
anzubringen ist.
Gemäß dem ersten Lösungsansatz (beispielsweise beschrieben in der spani
schen Patentanmeldung P 90 00 819) wird der Flüssigkeitspegeldetektor un
abhängig von der Pumpenanordnung am Flüssigkeitsbehälter angebracht. Die
Sensoren (Elektroden) ragen in den Flüssigkeitsbehälter hinein und detektie
ren dort den Pegelstand. Sinkt der Pegelstand unter ein vorherbestimmtes
Maß, führt dies zu einem Spannungsabfall an den Elektroden, wodurch das
Warnsignal ausgelöst wird.
Diese vorbekannte Technik hat jedoch den Nachteil, daß sie zu instabilen
oder intermittierenden Sensorsignalen in Folge von Wellenbewegungen in
dem Flüssigkeitsbehälter führen kann. Diese Wellenbewegungen können dazu
führen, daß das Warnsignal kurzzeitig ausgelöst wird, obwohl der Pegelstand
in dem Flüssigkeitsbehälter noch nicht auf das kritische Maß abgesunken ist.
Um diesem Effekt Rechnung zu tragen, ist der Einsatz von elektronischen
Logikschaltungen erwogen worden, die das Warnsignal erst dann freigeben,
wenn eine bestimmte Folge von Sensorsignalereignissen aufgetreten ist. Dies
führte zu erhöhten Kosten für die gesamte Anordnung. Zu einer zusätzlichen
Kostenerhöhung führte der Umstand, daß zwei elektrische Leitungen für die
getrennt vorgesehene Pumpenanordnung und den Flüssigkeitspegeldetektor
vorgesehen werden muß.
Gemäß einem weiteren vorbekannten Lösungsansatz, wie er beispielsweise in
der EP 0 511 352 A1 beschrieben worden ist, wird der Flüssigkeitspegel
detektor integral mit der Pumpenanordnung ausgebildet. Diese vorbekannte
Pumpenanordnung enthielt zum einen ein Pumpengehäuse, und zum anderen
ein integriertes Sensorgehäuse, in dem der Flüssigkeitspegeldetektor unterge
bracht ist. Das Sensorgehäuse verfügt über einen Einlaß und einen Auslaß,
die derart angeordnet sind, daß Flüssigkeit in das Sensorgehäuse eintreten
kann, und der Pegelstand im Sensorgehäuse dem Pegelstand im Flüssig
keitsbehälter entspricht. Der Auslaß des Sensorgehäuses geht in den Einlaß
des Pumpengehäuses über, über den die Pumpenanordnung die Flüssigkeit
aus dem Flüssigkeitsbehälter zieht. Mit einer derartigen Anordnung ist es
möglich, den oben beschriebenen Nachteilen zu begegnen, da der Flüssig
keitspegeldetektor nicht mehr den Flüssigkeitsstand im Flüssigkeits(haupt)be
hälter mißt, sondern in dem sehr viel kleineren Sensorgehäuse, in dem sich
die Wellenbewegung der Flüssigkeit nur erheblich gedämpft auswirkt.
Allerdings weist eine derartige Anordnung den Nachteil auf, daß sie nur
aufwendig hergestellt werden kann. In Folge des Umstandes, daß das Sen
sorgehäuse direkt mit dem Einlaß des Pumpengehäuses in Flüssigkeitsaus
tausch steht (d. h. in diesen übergeht), ist es notwendig, einen Ventilmecha
nismus zwischen dem Sensorgehäuse und dem Pumpengehäuse vorzusehen.
Wird nämlich die sich im Flüssigkeitseinlaß des Pumpengehäuses befindliche
Pumpenturbine betätigt, wird anderenfalls Flüssigkeit in das Sensorgehäuse
gedrückt. Dies führt zu einem unerwünschten zweiten Flüssigkeitspfad, der
die Wirkungsweise der Pumpenanordnung beeinträchtigt.
Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrun
de, eine Pumpenanordnung zu schaffen, die zum einen einfach aufgebaut
und daher preiswert herzustellen ist, und die zum anderen eine präzise
Messung des Pegelstandes im Flüssigkeitsbehälter erlaubt.
Die Lösung obigen Problems erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung
gemäß ihrem breitesten Ansatz durch eine Pumpenanordnung, die ein Pum
pengehäuse und ein integriertes getrenntes Sensorgehäuse aufweist.
Genauer ausgedrückt ergibt sich die Lösung aus einer Pumpenanordnung
gemäß Patentanspruch 1, nämlich eine Pumpenanordnung, insbesondere für
Scheibenreinigungsanlagen von Kraftfahrzeugen, die umfaßt:
- a. ein Pumpengehäuse, in dem eine Flüssigkeitsfördervorrichtung und eine
mit ihr funktional verbundene Antriebseinrichtung vorgesehen ist, wobei
das Pumpengehäuse aufweist
- a1. einen Flüssigkeitseinlaß, durch den die genannte Flüssigkeitsförder vorrichtung die zu fördernde Flüssigkeit in das Pumpengehäuse fördert; und
- a2. einen Flüssigkeitsauslaß, durch den die genannte Flüssigkeitsförder vorrichtung die zu fördernde Flüssigkeit aus dem Pumpengehäuse fördert;
- b. ein mit dem Pumpengehäuse verbundenes Sensorgehäuse, in dem eine
Sensoranordnung vorgesehen ist, die auf einen sich ändernden Flüssig
keitspegelstand in dem Sensorgehäuse anspricht, wobei das Sensorgehäu
se aufweist
- b1. einen Flüssigkeitseinlaß, durch den Flüssigkeit in das Sensorgehäuse eintreten kann; und
- b2. einen Flüssigkeitsauslaß, durch den die genannte Flüssigkeit aus dem Sensorgehäuse austreten kann; dadurch gekennzeichnet, daß
- c. der Durchflußweg der Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsauslaß des Sensorgehäuses und der Durchflußweg der Flüssigkeit durch den Flüs sigkeitseinlaß des Pumpengehäuses räumlich getrennt zueinander ver laufen.
Demnach löst die erfindungsgemaße Pumpenanordnung das der Erfindung
zugrunde Problem insbesondere dadurch, daß der Flüssigkeitsauslaß des
Sensorgehäuses und der Flüssigkeitseinlaß des Pumpengehäuses räumlich
getrennt zueinander verlaufen.
Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß eine Ventilanordnung zwi
schen dem Sensorgehäuse und dem Pumpengehäuse nicht mehr notwendig
ist; der Flüssigkeitspfad der Sensoreinrichtung ist von dem Flüssigkeitspfad
der Pumpeneinrichtung getrennt.
Gemäß den Pumpenanordnungen nach den Ansprüchen 2 und 3 kann jeweils
entweder der Flüssigkeitseinlaß des Pumpengehäuses innerhalb des Flüssig
keitsauslasses des Sensorgehäuses angeordnet werden, oder der Flüssigkeits
auslaß des Sensorgehäuses innerhalb des Flüssigkeitseinlasses des Pumpenge
häuses. Die gewählte Geometrie hängt von den gegebenen Verhältnissen, und
insbesondere der Formgebung des Flüssigkeitsbehälters ab. Gleichzeitig ist
eine einfache Montage der erfindungsgemaßen Pumpenanordnung möglich, da
diese nur mit zwei Stutzen (dem Flüssigkeitseinlaß des Sensorgehäuses und
dem kombinierten Flüssigkeitseinlaß des Pumpengehäuses/Flüssigkeitsauslaß
des Sensorgehäuses) mit dem Flüssigkeitsbehälter zu verbinden ist. In diesem
Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Durchflußwege des Sensor
gehäuseauslasses und des Pumpengehäuseeinlasses nicht notwendigerweise eine
gemeinsame Symmetrieachse haben müssen. Es ist auch denkbar, daß der
Auslaß des Sensorgehäuses und der Einlaß des Pumpengehäuses einen
unterschiedlich geformten Querschnitt aufweisen (beispielsweise rund und
elliptisch). Wichtig ist, daß eine Trennung der Durchflußwege innerhalb der
Pumpenanordnung erreicht wird.
Die Pumpenanordnung gemäß Patentanspruch 4 hat den besonderen Vorteil,
daß durch die unterschiedliche axiale Länge der (konzentrischen) Flüssigkeits
ein- und -auslässe eine weitere Trennung der Durchflußwege erreicht wird,
da der Flüssigkeitseinlaß des Pumpengehäuses auf Flüssigkeitsschichten einer
Horizontalebene einwirkt, die von der des Auslasses des Detektorgehäuses
verschieden ist.
Die Pumpenanordnung gemäß den Patentansprüchen 5 und 6 hat den beson
deren Vorteil, daß die Pumpeffizienz überraschenderweise erheblich gesteigert
werden kann. Durch das Spiel der axialen Saugspindel innerhalb des Flüssig
keitseinlasses des Pumpengehäuses wird eine optimierte Förderleistung mög
lich. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Untersuchungen ge
macht und festgestellt, daß bei einer exakt auf der axialen Längsachse des
Flüssigkeitseinlasses liegenden Saugspindel, die Pumpe nur unvollkommen
arbeitet.
Die Pumpenanordnungen nach den Ansprüchen 7 und 8 beschreiben die zwei
derzeit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Bei der
Pumpenanordnung nach Anspruch 7 besteht die Sensoranordnung aus zwei,
im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Elektroden, an denen eine
Spannung anliegt. Der Spannungsabfall zwischen den zwei Elektroden ist
davon abhängig, ob sich zwischen den Elektroden Flüssigkeit befindet oder
nicht. Fällt der Pegelstand in dem Sensorgehäuse derart ab, daß sich zwi
schen den Sensoren keine Flüssigkeit mehr befindet, führt dies zu einer
Erhöhung des Spannungsabfalls, die das Warnsignal auslöst. Ist der Flüssig
keitsstand derart, daß sich Flüssigkeit zwischen den Elektroden befindet, ist
der Spannungsabfall gering; kein Warnsignal wird ausgegeben. Eine derartige
Pumpenanordnung hat den Vorteil, daß sie besonders einfach und daher
preiswert zu realisieren ist, und zuverlässig arbeitet.
Bei der Pumpenanordnung nach Anspruch 8 besteht die Sensoranordnung aus
einem in dem Sensorgehäuse beweglichen Schwimmer. Der Schwimmer ist
mit einem ersten Kontaktelement versehen und wechselwirkt mit einem
zweiten, bzgl. der Sensorkammer ortsfestem Kontaktelement, wenn der
Pegelstand in der Sensorkammer auf das kritische Maß absinkt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausfüh
rungsformen, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden, in
der zeigt:
Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
im Längsschnitt; entnommen dem Schnitt A-A aus Fig. 2;
Fig. 2 eine Pumpenanordnung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung in Draufsicht;
Fig. 3 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
im Längsschnitt; entnommen dem Schnitt A-A aus Fig. 4;
Fig. 4 eine Pumpenanordnung gemäß der zweiten bevorzugten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht.
In Fig. 1 ist die erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Pumpenanordnung 10 im Längsschnitt dargestellt. Die Schnittansicht ent
spricht dem Schnitt A-A aus Fig. 2, die die erfindungsgemäße Pumpen
anordnung 10 gemäß der ersten Ausführungsform in Draufsicht zeigt.
Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung 10 ist in Fig. 1 auf einem Flüs
sigkeitsbehälter 20 im montierten Zustand dargestellt. Wird die erfindungs
gemäße Pumpenanordnung 10 in einem Kraftfahrzeug verwendet, befindet
sich der Flüssigkeitsbehälter 20 mit der Pumpenanordnung 10 gewöhnlich im
Motorraum des Kraftfahrzeuges. Da im Kraftfahrzeugbau zum einen der
Platzverbrauch, und zum anderen die Kosten eine entscheidende Rolle
spielen, stellen diese Aspekte für die vorliegende Erfindung neben der
technischen Zuverlässigkeit die Hauptgesichtspunkte dar.
Der (nicht vollständig dargestellte) Flüssigkeitsbehälter 20 nimmt die Flüssig
keit 5 auf, die mittels der Pumpenanordnung zu den Spritzdüsen (nicht
dargestellt) befördert wird. Gewöhnlich handelt es sich bei der Flüssigkeit
5 um Wasser, das gegebenenfalls mit zusätzlichen chemischen Reinigungs- oder
Antifrostmitteln versetzt sein kann.
Der Flüssigkeitspegel der Flüssigkeit 5 im Tank 20 ändert sich kontinuier
lich in Abhängigkeit der Flüssigkeitsmenge, die mittels der Pumpenanordnung
10 aus dem Tank 20 gepumpt wird. Lediglich repräsentativ sind in Fig. 1
zwei Flüssigkeitspegelstände (H, L) dargestellt, die zwei bestimmte Flüssig
keitspegel darstellen. Der Flüssigkeitspegelstand H deutet einen Flüssigkeits
pegel an, in dem sich noch ausreichend Flüssigkeit im Flüssigkeitstank 20
befindet. Demgegenüber deutet der Flüssigkeitspegel L einen Flüssigkeitsstand
an, bei dem erfindungsgemäß das Warnsignal ausgelöst werden soll. Der
kritische Flüssigkeitspegel L wird durch die Anordnung bzw. Dimensionie
rung oder Auslegung der Sensoranordnung festgelegt (vgl. unten).
Erfindungsgemäß besteht die Pumpenanordnung 10 aus einem Pumpengehäuse
30 und einem Sensorgehäuse 40, die im zusammengebauten Zustand inte
griert sind. Bevorzugte Materialien für das Pumpengehäuse und das Sensor
gehäuse sind alle gängigen Kunststoffe, die beispielsweise im Spritzgußver
fahren formbar sind.
Das Pumpengehäuse 30 besteht aus einem Oberteil 30a, einem Mittelteil 30b
und einem Sockelteil 30c, die einzeln hergestellt werden und die miteinander
verrastbar sind. Das Oberteil 30a ist mit einem Anschlußstecker 31 ver
sehen, der mit einer komplementär ausgebildeten Anschlußbuchse (nicht
dargestellt) beaufschlagt werden kann. In dem Anschlußstecker 31 befinden
sich Anschlußkontakte 80 für die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 34,
die gemäß der bevorzugten Ausführungsform ein Elektromotor ist, sowie für
die erfindungsgemäße Sensoranordnung 42. Bevorzugt sind 3 Anschlußkon
takte vorgesehen, mit jeweils einer Phase für den bevorzugten Elektromotor
und die Sensoranordnung, und einer gemeinsamen Masse.
Mit dem Oberteil 30a ist im zusammengebauten Zustand das Mittelteil 30b
verrastet. Das Mittelteil 30b nimmt den Elektromotor 34 bevorzugt im
Formschluß auf und geht in seinem unten liegenden Teil in den Flüssig
keitseinlaß 36 des Pumpengehäuses über. Im Mittelteil 30b ist weiterhin
neben dem Motor 34 und einer Dichtmanschette 90a auch die Flüssigkeits
fördervorrichtung 32 untergebracht. Diese besteht gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einer Saugturbine 37, die
aus einem Turbinenpropellerteil 38 und einer axialen Saugspindel 39 besteht,
die sich durch den Flüssigkeitseinlaß 36 des Pumpengehäuses 30 axial
erstreckt.
Das Mittelteil 30b ist seinerseits mit dem Sockelteil 30c verrastet und
gegenüber diesem mit einem Dichtungs-O-Ring 90b abgedichtet. Das Sockel
teil 30c geht in seinem unteren Teil in den Flüssigkeitsauslaß 46 der noch
zu beschreibenden Sensorkammer über. Der Flüssigkeitsauslaß 46 ist gegen
über dem Flüssigkeitsbehälter 20 mit einer Dichtung 90c abgedichtet. Wie
man der Fig. 1 entnehmen kann, weisen der Flüssigkeitseinlaß 36 des
Pumpengehäuses 30 und der Flüssigkeitsauslaß 46 des Sensorgehäuses 40
unterschiedliche axiale bzw. longitudinale Abmessungen auf.
Der Flüssigkeitsauslaß 46 der Sensorkammer 40 geht in einen zunächst
horizontal, und dann vertikal verlaufenden Flüssigkeitskanal 47 über, der in
der eigentlichen, bevorzugt zylindrisch ausgebildeten Sensorkammer 40
mündet. Diese ist an ihrem oberen Ende mit einem Einlaß 44 ausgestattet,
durch den der Tank 20 mit der Sensorkammer 40 in Flüssigkeitsaustausch
steht. Das Sensorgehäuse 40 wird seinerseits durch ein Gehäuseteil 40a
definiert, das mit dem Sockelteil 30c des Pumpengehäuses 30 verrastet ist.
Innerhalb des Sensorgehäuses 40 befindet sich gemäß der ersten bevorzugten
Ausführungsform ein Schwimmer 42, der in Abhängigkeit des Flüssigkeits
pegelstandes in dem Sensorgehäuse 40 unterschiedliche axiale Positionen
einnehmen kann. Bei einem hohen Flüssigkeitspegelstand H in dem Flüssig
keitsbehälter 20 sitzt der Schwimmer 42 auf die obere Begrenzungswand des
Gehäuseteils 40a des Sensorgehäuses 40 auf. Sinkt der Pegelstand auf den
kritischen, niedrigen Pegelstand L, folgt der Schwimmer dieser Bewegung,
bis er am unteren Ende der Sensorkammer 4 aufsetzt. In dieser (in Fig. 1
dargestellten) Position tritt nun ein Kontaktelement 60 (das im oberen
Ende des Schwimmers 42 untergebracht ist) mit einem komplementär ausge
bildeten Kontaktelement 62 (das im Verhältnis zum Schwimmer 42 ortsfest
ausgebildet ist) in Wechselwirkung, um das Warnsignal zu erzeugen. Bei der
bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bestehen die ersten und zwei
ten Kontaktelemente 60, 62 aus komplementären Elementen eines Magnet
schalters, wobei das erste Kontaktelement (das sich im Schwimmer 42
integriert befindet) bevorzugt ein Permanentmagnet ist. Das zweite Kontakt
element 62 befindet sich bevorzugterweise im Pumpengehäuse 30 bei einer
Position, die nahe dem Wandungsteil des Oberteils 30a des Pumpengehäuses
30 liegt, der benachbart zum Sensorgehäuse 40 ist. Die Vertikalposition des
zweiten Kontaktelements 62 ist derart gewählt, daß es mit dem ersten
Kontaktelement 60 in Wechselwirkung tritt, wenn der Schwimmer 42 die
dem kritischen Pegelstand L entsprechende Vertikalposition im Sensorgehäuse
40 eingenommen hat. Das zweite Kontaktelement 62 ist, wie oben bereits
erläutert, elektrisch mit den entsprechenden Kontaktanschlüssen 80 verbunden,
um das Warnsignal zu einer Auswerteelektronik (nicht dargestellt) zu leiten.
Die erste erfindungsgemäße Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung
arbeitet wie folgt:
Wird der zunächst leere Flüssigkeitsbehälter 20 mit Flüssigkeit 5 gefüllt, füllt sich über dem Flüssigkeitsauslaß 46 (der in diesem Fall als Einlaß wirkt) das Sensorgehäuse 40, wobei es über dem Flüssigkeitseinlaß 44 entlüftet wird. Dies setzt sich fort, bis das Sensorgehäuse 40 vollständig gefüllt ist und der Flüssigkeitsbehälter 20 einen gewünschten Pegelstand erreicht hat, in Fig. 1 beispielhaft dargestellt durch den Flüssigkeitspegel H. Da der Schwimmer 65 eine geringere spezifische Dichte hat als die Flüssigkeit 5, erfährt er einen Auftrieb, bis er auf die obere Begrenzungs wand des Gehäuseteils 40a des Sensorgehäuses 40 aufsetzt. Betätigt nun die Bedienperson die Pumpenanordnung, wird der Motor 34 elektrifiziert und die Saugturbine wird in Betrieb gesetzt. Durch die Rotationsbewegung der Saugturbine wird Flüssigkeit 5 über den Flüssigkeitseinlaß 36 dem Flüssig keitsbehälter 20 entnommen, und durch den Flüssigkeitsauslaß 38 der nicht dargestellten Spritzdüse zugeführt.
Wird der zunächst leere Flüssigkeitsbehälter 20 mit Flüssigkeit 5 gefüllt, füllt sich über dem Flüssigkeitsauslaß 46 (der in diesem Fall als Einlaß wirkt) das Sensorgehäuse 40, wobei es über dem Flüssigkeitseinlaß 44 entlüftet wird. Dies setzt sich fort, bis das Sensorgehäuse 40 vollständig gefüllt ist und der Flüssigkeitsbehälter 20 einen gewünschten Pegelstand erreicht hat, in Fig. 1 beispielhaft dargestellt durch den Flüssigkeitspegel H. Da der Schwimmer 65 eine geringere spezifische Dichte hat als die Flüssigkeit 5, erfährt er einen Auftrieb, bis er auf die obere Begrenzungs wand des Gehäuseteils 40a des Sensorgehäuses 40 aufsetzt. Betätigt nun die Bedienperson die Pumpenanordnung, wird der Motor 34 elektrifiziert und die Saugturbine wird in Betrieb gesetzt. Durch die Rotationsbewegung der Saugturbine wird Flüssigkeit 5 über den Flüssigkeitseinlaß 36 dem Flüssig keitsbehälter 20 entnommen, und durch den Flüssigkeitsauslaß 38 der nicht dargestellten Spritzdüse zugeführt.
Sinkt nun in Folge einer andauernden oder wiederholten Betätigung der
Pumpenanordnung der Pegelstand im Flüssigkeitsbehälter 20 bis hin zu dem
kritischen Flüssigkeitspegel L, führt dies dazu, daß gleichfalls der Schwim
mer 42 absinkt und auf der Unterseite des Sensorgehäuses 40 aufsetzt. In
dieser Position tritt das erste Kontaktelement 60 in dem Schwimmer 65 mit
dem zweiten Kontaktelement 62 in Wechselwirkung und erzeugt das Alarmsi
gnal, das über die Kontakte 80 an eine entsprechende Auswerteelektronik
(nicht dargestellt) weitergegeben wird. Diese Auswerteelektronik erzeugt ein
entsprechendes "Pegelstand tief"-Warnsignal, das entweder optischer oder
akustischer Art sein kann.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 die zweite
bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung 10'
beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß bei der zweiten bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung diejenigen Elemente, die mit
entsprechenden Elementen der ersten Ausführungsform identisch sind, gleiche
Bezugszeichen haben; auf ihre Beschreibung wird daher verzichtet. Anstelle
dessen wird auf die entsprechenden Ausführungen bzgl. der ersten Aus
führungsform vollinhaltlich verwiesen.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungs
form durch die Sensoranordnung 42'. Anstelle eines Schwimmers verwendet
die zweite Ausführungsform zwei Elektroden 42A, 42B, die in der bevor
zugten Ausführungsform die Form von zwei parallelen, länglichen Stäben
aufweisen. An den zwei Stäben liegt über den zwei zugeordneten Elektroden
80 eine Spannung an, die zwischen den Elektroden zu einem Spannungs
abfall führt. Befinden sich die zwei Elektroden 42A, 42B in einem mit
Flüssigkeit 5 gefüllten Sensorbehälter 40, stellt sich in Folge der erhöhten
Leitfähigkeit der Flüssigkeit 5 ein bestimmter, erster Spannungsabfall V1 ein.
Sinkt der Pegelstand im Flüssigkeitsbehälter 20 zum kritischen Pegelstand L,
führt dies dazu, daß sich zwischen den Elektroden 42A, 42B, keine Flüssig
keit 5 mehr befindet, wodurch sich ein Spannungsabfalls V2 einstellt. Der
Übergang vom Spannungsabfall V1 zum Spannungsabfall V2 wird von einer
Auswerteelektronik (nicht dargestellt) erfaßt und das entsprechende Warnsi
gnal "Flüssigkeitspegel tief" wird erzeugt.
Die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist nicht ein
schränkend zu verstehen. Viele Modifikationen sind möglich, ohne den
Kerngedanken der Erfindung, der in den beigefügten Patentansprüchen
wiedergegeben ist, zu verlassen.
Claims (10)
1. Pumpenanordnung (10; 10'), insbesondere für Scheibenreinigungsanlagen
von Kraftfahrzeugen, umfassend:
- a. ein Pumpengehäuse (30), in dem eine Flüssigkeitsfördervorrichtung
(32) und eine mit ihr funktional verbundene Antriebseinrichtung
(34) vorgesehen ist, wobei das Pumpengehäuse (30) aufweist
- a1. einen Flüssigkeitseinlaß (36), durch den die genannte Flüssig keitsfördervorrichtung (32) die zu fördernde Flüssigkeit (5) in das Pumpengehäuse (30) fördert; und
- a2. einen Flüssigkeitsauslaß (38), durch den die genannte Flüssig keitsfördervorrichtung (32) die zu fördernde Flüssigkeit (5) aus dem Pumpengehäuse (30) fördert;
- b. ein mit dem Pumpengehäuse (30) verbundenes Sensorgehäuse (40),
in dem eine Sensoranordnung (42; 42') vorgesehen ist, die auf einen
sich ändernden Flüssigkeitspegelstand (H, L) in dem Sensorgehäuse
(40) anspricht, wobei das Sensorgehäuse (40) aufweist
- b1. einen Flüssigkeitseinlaß (44), durch den Flüssigkeit (5) in das Sensorgehäuse (40) eintreten kann; und
- b2. einen Flüssigkeitsauslaß (46), durch den die genannte Flüssig keit (5) aus dem Sensorgehäuse (40) austreten kann; dadurch gekennzeichnet, daß
- c. der Durchflußweg der Flüssigkeit (5) durch den Flüssigkeitsauslaß (46) des Sensorgehäuses (40) und der Durchflußweg der Flüssigkeit (5) durch den Flüssigkeitseinlaß (36) des Pumpengehäuses (30) räumlich getrennt zueinander verlaufen.
2. Pumpenanordnung (10; 10') nach Anspruch 1, bei der der Flüssigkeitsein
laß (36) des Pumpengehäuses (30) innerhalb des Flüssigkeitsauslasses
(46) des Sensorgehäuses (40) angeordnet ist.
3. Pumpenanordnung (10; 10') nach Anspruch 1, bei der der Flüssigkeits
auslaß (46) des Sensorgehäuses (40) innerhalb des Flüssigkeitseinlasses
(36) des Pumpengehäuses (30) angeordnet ist.
4. Pumpenanordnung (10; 10') nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Flüs
sigkeitsauslaß (46) des Sensorgehäuses (40) und der Flüssigkeitseinlaß
(36) des Pumpengehäuses (30) eine unterschiedliche axiale Länge haben.
5. Pumpenanordnung (10; 10') nach einem der vorigen Ansprüche, bei der
die Flüssigkeitsfördervorrichtung (32) eine Saugturbine (37) umfaßt, die
aus einem Turbinenpropellerteil (38) und einer axialen Saugspindel (39)
besteht, wobei die axiale Saugspindel (39) sich durch den Flüssigkeits
einlaß (36) des Pumpengehäuses (30) erstreckt.
6. Pumpenanordnung (10; 10') nach Anspruch 5, bei der die Antriebsein
richtung (34) einen mit einer Drehachse (50) versehenen Elektromotor
umfaßt, wobei die Drehachse (50) des Elektromotors mit dem Turbinen
propellerteil (38) der Saugturbine (37) derart gekoppelt wird, das die
axiale Saugspindel (39) im Flüssigkeitseinlaß (36) des Pumpengehäuses
(30) mit einem Spiel gelagert, bzw. sich nicht exakt auf der Mittellinie
des Flüssigkeitseinlasses (36) des Pumpengehäuses (30) dreht.
7. Pumpenanordnung (10') nach einem der vorigen Ansprüche, bei der die
Sensoranordnung (42) aus zwei Elektroden (42A, 42B) besteht, die in
dem Sensorgehäuse (40) an einer Position angeordnet sind, so daß die
sich im Sensorgehäuse (40) befindliche Flüssigkeit (5) zwischen ihnen
beim Pegelstand "Hoch" (H) eine elektrische Verbindung herstellt, und
beim Pegelstand "Tief" (T) die elektrische Verbindung unterbrochen
wird.
8. Pumpenanordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 6, bei
der die Sensoranordnung (40) aus einem mit einem ersten Kontakt
element (60) versehenen Schwimmer (65) besteht, der in Abhängigkeit
des Pegelstandes (H) der Flüssigkeit (5) in der Sensorkammer (40)
seine Position ändert, wobei beim Pegelstand "Hoch" (H) das erste
Kontaktelement (60) mit einem relativ zur Sensorkammer (40) fixierten
zweiten Kontaktelement (62) in Wechselwirkung tritt, und beim Pegel
stand "Tief" die Wechselwirkung zwischen dem ersten (60) und
dem zweiten (62) Kontaktelement infolge der Positionsänderung des
Schwimmers (65) unterbrochen wird.
9. Pumpenanordnung (10; 10') nach Anspruch 8, bei der die ersten und
zweiten Kontaktelemente (60, 62) Elemente eines Magnetschalters sind.
10. Pumpenanordnung (10; 10') nach Anspruch 9, bei der das erste Kontakt
element (60) ein Permanentmagnet und das zweite Kontaktelement (62)
ein Magnetschalter ist, wobei das zweite Kontaktelement (62) in dem
Pumpengehäuse (30) benachbart zu dem Sensorgehäuse (40) angeordnet
ist.
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