DE2307920A1

DE2307920A1 - Windschutzscheiben-waschanlage

Info

Publication number: DE2307920A1
Application number: DE19732307920
Authority: DE
Inventors: D Alba Anthony Russell
Original assignee: Trico Products Corp
Current assignee: Trico Products Corp
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-19
Publication date: 1973-09-06
Also published as: AU438334B2; IT977538B; AU5223973A; FR2174604A5; ZA731258B; AR194043A1; BR7301515D0; ES412060A1; CA973430A; GB1402364A; JPS4898532A; US3759290A

Description

Ür.-Ing. P.K. Holzhäuser
Dipl.- Met. W. Goldbach

Patentanwälte
605 Offenbach a.M.

Herrnstr. 37

Trico Products Corp.
Buffalo, N.Y. (V.St.A.)

Windschutzscheiben-Waschanlage

Die Erfindung betrifft eine Windschutzscheiben-Waschanlage mit einer schnell laufenden Turbinen-Tauchpumpe mit Druckluftantrieb.

Der druckluftbetriebene Wascher wird sehr oft in großen Fahrzeugen, wie Lastwagen und Bussen verwendet, die eine Druckluftquelle, wie den Behälter eines üblichen Preßlufterzeugers mit sich führen. Bekannte schnell laufende Kreiselpumpen benutzen einen kleinen Elektromotor als Antriebsmittel für ein Laufrad. Ein Beispiel zeigt das USA-Patent 3 316 847 vom 2. Mai 1967. Das von einem Elektromotor angetriebene Laufrad bringt ^ichtungsprobleme mit sich. Diese Art Pumpen müssen durch die Schwerkraft gespeist werden, weil sie nicht selbstangießend sind; deshalb muß das Laufrad in Waschflüssigkeit eintauchen. Um eine Beschädigung des Motors zu vermeiden und ein gutes Arbeiten zu erzielen, muß das Laufrad vom Motor durch eine Flüssigkeitsdichtung getrennt sein.

309836/0889

Das Verhindern eines Leckens erfordert einen schwierigen und teueren Zusammenbau. Mit der #eit nutzt sich die Dichtung ab, und die ^olge ist ein Durchtritt von Flüssigkeit in den Motor.

Die Erfindung schafft eine kleine, raumsparende Tauchpumpe, die inihrem Aufbau äußerst einfach und in der Lage ist, einen ununterbrochenen Flüssigkeitsstrom bei verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit zu liefern. Sie wird mit Druckluft betrieben und verwendet ein Turbinenrad für den Antrieb des Laufrades. Zwischen dem Antrieb und dem Laufrad wird keine ^ichtung benötigt. Die ganze Pumpanlage kann vollständig in dem Lösungsmittelbehälter untergebraEht sein und in das Lösungsmittel eintauchen. Ein Erstarren der Lösung hat keinen Ausfall des Motors zur Folge. Ein in einen zylindrischen Körper eingepaßtes Drucklager bewirkt, eine genügende Isolierung zwischen dem Antrieb und den Pumpenlaufrad. Das geringe Spiel an der Lagerfläche erlaubt nur ein vernachlässigbares Lecken. Das Lecken hat keinerlei Folgen, da die Flüssigkeit durch die Luftabsaugöffnung im Turbinenteil der Pumpe abgeht.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder; in ihr ist

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht des Fahrzeugs, das mit der Windschutzscheiben-Waschanlage der Erfindung ausgerüstet ist,

Big. 2 eine vergrößerte Ansicht des Behälters und der Pumpanlage, zum Teil im Schnitt,

309836/0889

230792Q

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der Pumpenanlage nach Linielll - III der Fig. 4, Fig. 4 eine Bndansicht der Pumpenanlage, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie V - V in Fig. 3, Fig. 6 eine Vorderansicht ähnlich der Fig. 4_f wobei die Hülle abgenommen ist, und

Fig. 7 eine teilweise gesclinittene Seitenansicht der Handsteuerung der Schutzscbeiben-Waschanlage nach der Erfindung.

In tig. 1 der Zeichnung ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Kraftfahrzeug mit einem Paar Windschutzscheiben-Wischerarmen und Wischblättern 12 ausgerüstet, die über die Windschutzscheibe von einem (nicht gezeigten) Motor mit G-etriebe hin- und herbewegt werden können. Eine Waschanlage zur Abgabe von 'iaschmittel auf die Windschutzscheibe im Wege der Wischer 12 besteht aus einem Behälter 14, der Handsteuerung 16 und einer Luftdruckquelle, die durch den Pfeil 18 angedeutet ist. Ein Schlauch 20 verbindet die Handsteuerung 16 mit der Luftdruckquelle 18«, Ein Schlauch 22 verbindet die Handsteuerung mit dem Drucklufteinlaß 24 einer Pumpe 26, welche in dem Behälter 14 angeordnet ist. Ein ochlauch 28 verbindet die Austrittsöffnung 30 der Pumpe 26 üher ein verbindendes T-Stück 32 und einen Schlauch, 34 mit einem Paar (nicht gezeigte) Düsen, die nebender Unterkante der Windschutzscheibe angebracht sind.

Der Behälter 14 kann ein Tank irgendeiner geeigneten Größe oder Form mit Stützen zur Befestigung an einer

309836/0889

Wand innerhalb der Haube des Motors 10 sein. Er kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff, wie etwa einem thermoplastischen Harz, bestehen, und enthält eine Öffnung für das Einsetzen der Pumpe und das Füllen des Behälters mit einem geeigneten Waschmittel 36 für die Windschutzscheibe. Die Öffnung oder der Zugang 35 kann ein Deckglied oder eine Scheibe 38 mit einer Anzahl Löchern darin haben, die in gegenüberliegende Nippel auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 38 münden. Die Nippel 40, 40' können dazu dienen, den Auslaßschlauch 28 und das Pumpenablaßrohr 28' zu befestigen· Bin Nippel 42 und ein gegenüberliegender Nippel 42' können vorgesehen werden, um den Lufteinlaßschlauch 22 und das Lufteinlaßrohr 22' zu befestigen. Ein Nippel 44 und ein Nippel 44' können vorgesehen werden, um einen Schalldämpfer oder Auspufftopf 46 außen am Deckel 38 und einen Pumpenauslaßschlauch 48 zu befestigen. Ein Haltering 50 mit Innengewjnie ist vorgesehen, um mit der öffnung des -Behälters 14 mit Außengewinde zusammenzuwirken und hat einen innen verlaufenden Umfangsflansch 50' zum Festhalten des

26 Deckels oder der Scheibe 38 am -Behälter. Die Pumpe hat einen im wesentlichen zylindrischen Körper 52, der an einem Ende offen ist, und einen Fuß 54 am andern Ende mit einer Mittelöffnung 56, die einen Einlaß für die Waschflüssigkeit bildet. Neben dem Fuß 54 geht durch die Seitenwand 52 ein Waschmittelauslaß 58, der in einen Nippel 30 zur Aufnahme eines Pumpenauslaßschlauche 28' ausläuft· Der Pumpenkörper kann aus irgendeinem ge-

309836/0889

-5- 230792Q

eigneten oder gewünschten Werkstoff geformt sein und beispielsweise aus geformtem Kunststoff bestehen. Neben dem offenen -^nde des zylindrischen Körpers 52 geht durch dessen Seitenwand eine -^inlaßöffnung 60 für die Druckluft, die in einen Ansatz 24 zur Aufnahme des Luftzufuhrschlauchs 22· zur Pumpe mündet. Die ßndkante der Seitenwand des zylindrischen Gehäuses 52 ist an dem offenen Ende mit einem Paar Nuten 62 und 62' versehen, die von einer öffnung 64 ausgehen, die in Verbindung mit dem Einlaß 60 zur Innenfläche der Seitenwand steht. Die lüuten 62 und »62' schneiden die Innenfläche der Seitenwand an diametral gegenüberliegenden Bereichen»· Die ftuten 62 und 62' die-

nen dazu,die durch den -"inlaß eintretende Druckluft zu gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseinnern für einen noch darzulegenden Zweck zu leiten. Ein Endabschluß 66 für das offene Gehäuseende 52 ist mit einer Öffnung 68 versehen, die zu einer Düse 70 führt. Die üffnung &&dient als Auslaß für die Druckluft. Die Düse 70 nimmt den Abluftschlauch 48 auf. Der Bndabschluß 66 kann an dem Gehäuse in irgendeiner geeigneten oder gewünschten Weise, beispielsweise durch Ultraschallschweißung, wie bei 72, befestigt werden. Zu diesem Zwecke ist eine Schwellung 74 an der Endfläche der Wand des Gehäuses 52 vorgesehen. Zur Aufnahme der Nuten 62 und 62* ist ein radial verlaufender Umfangsflansch 76 von einer Form, die am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist, an dem offenen Ende des Pumpen-, gehäuses 52 gebildet.

309836/0889

Der Pumpenrotoraufbau besitzt eine Welle 78, die in einem Lager 80 mit einem Turbinenrad 82 sitzt, die fest an ,ihr an einem Ende durch geeignete oder gewünschte Mittel, beispielsweise durch Preßsitz, verbunden ist, und ein Laufrad 84, daw in geeigneter und gewünschter Weise an dem andern -^nde in gleicher Weise befestigt ist. Das Turbinenrad üat im wesentlichen zylindrischen Querschnitt und eine Anzahl über den Umfang im Abstand verteilte Flügel 86. Das Pumpenlaufrad 84 hat ebenfalls einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt und ein Paar axial verlaufender Flügel 88 und 88', die alle seitlich zu einem Durchmesser an gegenüberliegenden Seiten davon versetzt sind. Das Turbinenrad 82 und das Pumpenlaufrad 84 können aus irgendeinem geeigneten oder gewünschten Werkstoff, wie zum Beispiel Messingpulver, geformt sein. Dieser einfache Rotoraufbau wird in dem Gehäuse 52 angeordnet, wobei das Laufrad neben dem Fuß 54 und das Turbinen-

62

rad && neben dem Endabschluß 66 angebracht sind. Das Lager 80 bildet einen Haftsitz mit dem ^xnnern des Gehäuses 52 und ist auf diese Weise mit Preßsitz zwischen dem

82,
Laufrad 84 und dem Turbinenrad herangebracht und trennt das Grehäuseinnere' in eine Pumpenkammer 90 und eine Turbinenkammer 92. Abgesehen von einem geringen Spiel zwischen der Welle 78 und dem I*ager 80 sind die Abteile 90 und 92 im wesentlichen abgesondert. Nach dem Einsetzen des Rotoraufbaus in das Gehäuse 52 wird der Endabschluß 66 in seiner Lage befestigt. i>i_e Nuten 62 und 62' bilden zusammen mit der Oberfläche des Endabschlusses 66

309836/0889

Durchlässe sum Lenken der Druckluft auf diametral gegenüberliegende Seiten des Turbinenrads -StT, wobei sie im Betrieb ausgeglichene Kräfte an dem Turbinenrad J&fr erzeugen, die ein klemmen und suidt Biegen der Welle verhindern.

Die Handsteuerung 16 (Fig. 7) besteht aus einem Ventilkörper 96 mit einer Einlaßöffnung 98 und einer Auslaßöffnung 100. Der Körper 9& hat eine zylindrische Innenfläche mit einem Ventilsitzabschnitt 102 und einem Abschnitt 104 größeren Durchmessers zur Aufnahme eines Druckknopfs. Ein Ventilschaft 106 hat einen Druckknopf 108 an dem einen Ende, der gleitend darin sitzt und von dem Abschnitt größeren Durchmessers 104 nach außen ragt.Ein Teil des Ventilschafts 106 sitzt gleitend in dem Ventilsitzabschnitt 102 und ist als hohrventil mit Feldern 110 und 112 in Abständen ausgestaltet. Am Ende des Ventilschafts 106 gegenüber dem Druckknopf 108 ist der Schaft 106 gegabelt. Der gegabelte Teil ragt durch eine Öffnung in der Endwand des Ventilsitzabschnitts 102. Die Gabelungen laufen spitz zu und haben nach rückwärts ausgebildete Absätze. Eine Spiralfeder 114 sitzt an dem Ventilschaft und erstreckt sich von dem Feld 112 bis zu der Endwand des Ventilsitzes 102 und dient dazu, den Druckknopf 108 nach außen zu drücken. Auf diese Weise gehen Ventilschaft und Druckknopf von selbst zurüok. Die Gabelungen gehen durch eine Öffnung des Endwand des °itzes 102 und wind für sich elastisch, wodurch die nach rückwärts liegenden Absätze den Ventilschaft und den Druckknopf vereinigt halten. Der Einlaß 98 und der Auslaß 100 stehen mit der Kammer 102' in Verbindung, die von dem zylindri-

309836/08 8 9

sehen Ventilsitz 102 gebildet wird. Wenn der Druckknopf von der Feder nach außen in die Nichtarbeits-Stellung gedruckt wird, ist der Auslaß 100 vom Einlaß 98 durch das Feld 112 getrennt. Wird der Druckknopf gegen die Wirkung der Feder 114 nach unten gedruckt, kommt der iiinlaß 98 mit dem Auslaß 100 über die Kammer 102' zwischen dem Feld 110 und 112 in Verbindung. Der Ausalß 100 mündet in einen Nippel, der mit dem Schlauch 22 verbunden ist. Der Einlaß 98 wird durch den Schlauch 20 mit einer geeigneten Druckluftquelle verbunden.

Die Arbeitsweise der Windschutzscheiben-Waschanlage dürfte damit klar sein. Wenn der Knopf 108 gegen die Kraft der Feder 114 heruntergedrückt wird, bewegt sich der Ventilschaft 106 nach links in Fig. 7 und bewirkt eine Verbindung zwischen Einlaß 98 und ^Auslaß 100 über die Kammer 102' zwischen den Feldern 110 und 112, wobei Druckluft von einem Vorratsbehälter oder einem Kompressor durch den Schlauch 20, den Einlaß 98, die Kammer 102', Auslaß 100 und den Schlauch 22 zum Drucklufteinlaß 60 strömen kann, indem er sich zwischen den Durchlässen 62

82 und 62' teilt und damit das turbinenrad -86"die Welle 78 drehen läßt. Da das Laufrad 84 fest auf der Welle 78 sitzt, läuft das Laufrad 84 mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl. Das Waschmittel strömt in die Kammer 90 infolge der Schwerkraft durch die Öffnung 56 und wird durch die Drehung des Laufrads 84 durch den Auslaß 58, den Schlauch 28' und die Nippel 40 und 40· im Deckglied

309836/0889

zum Schlauch 28 und von da zum Schlauch 34 durch die Düsen auf die Windschutzscheibe abgegeben. Die Druckluft, die in die Turbinenkammer 92 eintritt, wird durch die Öffnung 68m den Schlauch 48 und die Nippel 44' durch die Scheibe 38 an den Auslaß 44 abgeführt. Der Auslaß 44 ist mit einem Schalldämpfer oder Auspufftopf 46 ausgerüstet, der unerwünschte Geräusche und Schwingungen verhindert. Wird der Druckknopf 108 freigegeben, führt die Feder 114 den Ventilschaft und den Druckknopf 108 in die Ruhestellung zurück und trennt das Feld 112 den Einlaß 98 vom Auslaß 100 und unterbricht den Druckluftstrom zur Pumpe. Die Anlage befindet sich dann in der Lags» gewünschtenfalls einen neuen Arbeitsgang zu vollbringen. Auf diese Weise werden eine hohe Drehzahl und ein ständiger Flüssigkeitsstrom auf die Windschutzscheibe erhaltene Es ist einleuchtend, daß im Falle irgendwelchen Leckens durch das Lager aus der iHimpenkammer 90 zur Turbinenkammer 92 diese geringen Flüssigkeitsmengen nichts zur -^olge hätten und durch den Ablaß schlauch 48 mit dem Druckluftstrom abgeführt wurden.

Obwohl eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben ist, um sie klarzustellen, ergibt sich, daß zwecks einer weiteren Ausgestaltung verschiedene Abänderungen und andere Ausführungen möglich sind« Es versteht sich deshalb, daß die Erfindung nicht auf die gezeigte besondere Anordnung beschränkt ist, sondern im weitesten Sinne alle gleichwertigen Ausführungen und Änderungen einschließt, die in den Rahmen der Erfindung fallen.

309836/0889

Claims

7307920

Ansprüche :

/f.Windschutzscheiben-Waschanlage mit einem Behälter für die Waschflüssigkeit und einer völlig einzutauchenden Druckluft-Turbinenpumpe, die in dem Waschflvssigkeitsbehälter untergebracht ist und einen zylindrischen Pumpenkörper mit einer Turbinenkammer an dem einen Ende, einer Pumpenkammer am anderen -^nde hat, wobei eine Einlaßöffnung mit der Pumpenkammer zum Angießen der Pumpe verbunden ist und eine Auslaßöffnung für die Waschflüssigkeit in der Pumpenkammer, eine Drucklufteinlaßöffnung und eine Auslaßöffnung in Verbindung mit der Turbinenkammer vorgesehen sind, gekennzeichnet durch einen einheitlichen Rotoraufbau mit einer Welle (78), an deren einem Ende ein Turbinenrad (·&&) und an deren anderem ünde ein Pumpenlaufrad befestigt sind, ein Lager (80), das die Welle zwischen dem Pumpenlaufrad (84) und dem Turbinenrad (·86·) trägt und mit Preßsitz so in dem zylindrischen Körper (52) sitzt, daß es die Pumpenkammer (90) gegen die Jurbinenkammer (92) abschließt, wobei das Turbinenrad (θ£) in der Ta?urbinenkammer (92) und das Pumpenlaufrad (84) in der Pumpenkammer (90) angeordnet sind.

j hutzscheiben-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (52) einen radialen Flansch (76) an seinem ^nde neben der Turbinenkammer (92) mit einem Paar Nuten (62, 62') in seiner Endfläche hat, die an einem JSnde an über den Umfang verteil-

309836/0889

ten Stellen an der Innenfläche des zylindrischen Körpers (52) und an dem Drucklufteinlaß (60) an ihren anderen Enden münden, wobei eine Verschlußkappe (66) mit einer Fläche in Nebeneinanderlage mit der Bndfläche des Flansches (76) hat, um mit den Nuten (62, 62') ein Paar Leitungen zu bilden, welche die Druckluft dem Turbinenrad (-86") zuführen.

Windschutzscheiben-Waschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (62, 62') an diametral gegenüberliegenden Seiten an der Innenfläche des zylindrischen Körpers (52) münden und damit auf das Turbinenrad (86) ausgeglichene Kräfte wirken lassen.

Windschutzscheiben-Waschanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß der behälter ein Deckelglied (38) mit Öffnungen (40, 42, 44) hat, welche den öffnungen (58, 60, 68) der Turbinenpumpe entsprechen, wobei entsprechende Öffnungen durch Rohrleitungen verbunden sind und daß der Auslaß (44) des Deckelgliedes (38) einen Schalldämpfer (46) hat, der mit ihm fest verbunden ist.

309836/0889

tt

Leerseite