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"Kleinstkreiselpumpe für Scheiben- bzw.
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Streuscheiben-Waschanlagen von Fahrzeugen" Die Erfindung betrifft
eine Kleinstkreiselpumpe für Scheiben-bzw. Streuscheiben-Waschanlagen von Fahrzeugen,
insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einem hochtourigen Elektromotor, einem unmittelbar
auf die Motorwelle aufgesteckten Kleinstkreisel, vorzugsweise aus Kunststoff, und
einem Pumpengehäuse aus Kunststoff mit zentralem Einlaß und tangentialem Auslaß,
welches den Kreisel sowie eine zwischen dem Kreisel und dem Elektromotor angeordnete
Dichtung umschließt.
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Es sind Kleinstkreiselpumpen vorgenannter Art mit sehr unterschiedlichen
Ausführungen der Kreisel bekannt geworden, die in ihrem konstruktiven Aufbau, insbesondere
hinsichtlich der Anzahl der Einzelteile sowie der Verbindung dieser Einzelteile
miteinander, um den Motor in bezug auf das Pumpengehäuse zu fixieren, relativ aufwendig
sind und somit entsprechende Kosten für die Herstellung verursachen.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die einleitend genannte Kleinstkreiselpumpe,
welche bei den genannten Zwecken ein ausgesprochener Massenartikel ist, so auszubilden,
daß bei sehr einfacher Gestaltung und geringer Anzahl der Einzelteile eine problemlose
und schnelle Montage bei gleichzeitiger Fixierung der einzelnen Teile in ihrer Betriebsstellung
sichergestellt wird.
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Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich die genannte Kreiselpumpe
erfindungsgemäß dadurch, daß sich an das Pumpengehäuse ein den Elektromotor übergreifender
hulsenförmiger Gehäuseteil anschließt, der in umfänglichel Eingriff mit einer den
Motor an seinem kreiselfernen Ende ueschlieBenden Gehäuse- oder Verschlußkappe verbunden
ist, wobei sich der Motor an Stützschultern der Verschlußkappe sowie des htilsenförmigen
Gehäuseteiles und die Dichtung an einer weiteren Schulter des Pumpengehffuses zur
Sicherung gegen axiale Verschiebungen abstutzen.
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Durch die vorgenannte Ausfuehrung wird eine kompakte Baueinheit der
Kleinstkreiselpumpe erzielt, in welcher sowohl der Motor als auch die Dichtung in
ihrer Stellung zueinander sowie auch in bezug auf die Stellung des Kleinstkreisels
innerhalb des Gehäuses festgelegt werden, wobei diese Festlegung allein durch entsprechende
Abstfltiung des Motors bzw. der Dichtung innerhalb des Gehauses erfolgt und die
einzelnen Teile in ihre Jeweiligen Stellungen während der Montage flberrAhrt und
bei Schaffung der Verbindung zwischen dem hlilsenf5rmigen Gehäuseteil und der Verschluß
kappe
in diesen Stellungen fixiert werden. Dabei kann zunächst eine Vorfertigung einer
Baueinheit in der Weise erfolgen, daß der Elektromotor in die Gehäuse- oder Verschlußkappe
eingesetzt und auf die Welle des Motors die Dichtung sowie auf das Wellenende der
Kleinstkreisel aufgesteckt werden, ehe das Pumpengehäuse mit dem sich hieran anschließenden
hülsenförmigen Gehäuseteil über diese Baueinheit so weit geschoben wird, bis das
hülsenförmige Gehäuse mit der Verschlußkappe die Verbindungsstellung einnimmt.
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Die Gehäuse- oder Verschlußkappe kann somit gleichzeitig als Montagehilfe
für die vorbeschriebene Baueinheit verwendet werden, um die für das Zusammenfügen
der einzelnen Teile erforderlichen Hand .
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griffe möglichst kleinzuhalten.
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Die Verbindung zwischen dem hülsenförmigen Gehäuseteil und der Verschlußkappe
kann beispielsweise nach Art eines Bajonettverschlusses als lösbare Verbindung ausgeführt
werden, welche gleich zeitig die Möglichkeit bietet, bei Schaffung der Verbindung
die Verschlußkappe in bezug auf das hülsenrörmige Gehäuse durch entsprechend axiale
Bewegung in eine feste Anlagestellung an den Elektromotor zu bringen und auch die
entsprechenden Andruckkräfte auf die Dichtung zu übertragen.
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Im allgemeinen ist jedoch bei den Kleinstkreiselpumpen für die einleitend
genannten Zwecke eine lösbare Verbindung zwischen den einzelnen Gehäuseteilen nicht
erforderlich, da ein Austausch der im Inneren des Gehäuses befindlichen Teile in
der Praxis nicht
in Betracht kost, sondern bei irgendwelchen Defekten
ein vollständiger Austausch der Kreiselpumpen vorgenommen wird. Demgemäß ist in
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der den Elektromotor übergreifende hülsenförmige
Gehäuseteil und die Gehäuse-oder Verschlußkappe an den einander zugekehrten Enden
ineinandergreifende , durch Kleben oder Ultrasehallschweißen verbindbare sowie durch
Abbrennschweißen in axialer Richtung anpaßbare Ringabschnitte aufweisen. Bei dieser
Ausgestaltung wird mit Sicherheit eine luft- und damit feuchtigkeitsdichte Verbindung
der Gehäuseteile geschaffen, jedoch gleichzeitig die Möglichkeit offengehalten,
durch das Abbrennschweißen die Gehäuseteile in axialer Richtung so weit gegeneinander
zu bewegen, daß mit Sicherheit eine feste Anlage der Stützschultern des Gehäuses
an dem Motor bzw. an der Dichtung erreicht wird, so daß diese allein aufgrund dieser
Andruckkräfte in ihrer jeweiligen Stellung gehalten werden, um eine einwandfreie
Funktion der Kreiselpumpe zu erreichen.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn sich durch den Boden der Gehäuse
~ oder Verschlußkappe wenigstens ein vorzugsweise flacher Motornschlußstecker erstreckt,
welcher gleichzeitig als zusätzliche Sicherung des Motors gegen Drehbewegungen in
dem ihn umschließenden Gehäuseteil dient. Die vorgenannte Ausführung hat nicht nur
den Vorteil der zusätzlichen Sicherung des Motors gegen Drehbewegungen innerhalb
des Gehäuses, sondern erleichtert auch die oben bereits beschriebene Vormontage
der Baueinheit, bei der die Verschlußkappe als Montagehilfe verwendet wird. Der
durch die Verschlußkappe
hindurchragende Motor-Anschlußstecker
sichert nämlich bei der Vormontage der Baueinheit die Stellung des Motors innerhalb
der Verschlußkappe und erleichtert somit das Aufschieben der Dichtung und des Kleinstkreisels
auf die Motorwelle.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kappenboden eine den Motor
Anschlußstecker umschließende, nach außen weisende ringförmige Ausformung aufweist,
auf die eine Gummikappe aufsetzbar ist. Der sich durch die Verschlußkappe erstreckende
Motor-Anschlußstecker wird zwar durch entsprechende Bemessung der Ausnehmung in
der Verschlußkappe im Preßsitz aufgenommen, jedoch ist die zusätzliche Anordnung
einer Gummikappe zweckmäßig, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des
den Motor umschließenden Gehäuses mit größter Sicherheit zu vermeiden.
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Eine weitere Sicherung der innerhalb der Gehäuseteile befindliche
Anordnung gegen eine Veränderung ihrer gegenseitigen Lage wird be einer bevorzugten
Ausführung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Dichtung zwischen dem Motor und
dem Kreisel auf ihrer dem Motor zugekehrten Seite eine Ausnehmung für den zentrierenden
Eingriff eines die Motorwelle umschließenden vorspringenden Gehäuseansatzes des
Motors aufweist. Durch diese Ausführung wird auch die Montage der Anordnung zusätzlich
erleichtert, da die auf die Motorwelle aufgeschobene Dichtung nicht nur durch die
Welle in ihrer Stellung gehalten wird, sondern sich zusätzlich auf den Gehäuseansatz
des Motors abstützt und bei der Montage sowie im
zusammengebauten
Zustand der Pumpe eine Zentrierung des Motors innerhalb des den Motor umschließenden
Gehäuses sicherstellt.
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Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kleinstkreiselpumpe
gemäß der Erfindung, Fig. 2 in explosionsartig auseinandergezogener Stellung einen
Längsschnitt durch die Einzelteile der Pumpe nach Fig. 1.
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Bei der in den Figuren wiedergegebenen Kleinstkreiselpumpe besteht
das Gesamtgehäuse 1 aus einem oberen Abschnitt, welcher das Pumpengehäuse 2 darstellt,
sowie einem unteren Abschnitt, welcher als hUlsenförmiger Gehäuseteil 3 ausgebildet
ist, an den sich über eine Verbindungsstelle 4 eine untere Gehäuse- oder Verschluß
kappe 5 anschließt.
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Das Pumpengehäuse 2 umschließt eine im Inneren dieses Gehäuses angeordnete
Dichtung 6 sowie einen Kleinstkreisel 7, die auf der Welle 8 eines in dem hülsenförmigen
Gehäuseteil 3 angeordneten Elektromotors 9 aufgesteckt sind.
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Während der Kleinstkreisel 7 drehsicher auf der Motorwelle 8 gehalten
ist, kann die Motorwelle 8 in bezug auf die Dichtung 6 Rotationsbewegungen ausführen.
Dichtungslippen 6a und 6b werden
im zusammengebauten Zustand der
Kreiselpumpe elastisch gegen die Motorwelle 8 gedrückt und dichten somit den Pumpenraum,
in welche sich der Kleinstkreisel 7 bewegt, in Richtung zum Motor 9 hin ab.
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Das Pumpengehäuse 2 weist einen zentralen Einlaß 10 sowie einen tangentialen
Auslaß i1 auf und ist im Bereich des Uberganges von dem Einlaß 10 zu dem eigentlichen
Pumpenraum auf seiner Innenseite mit einer umfänglichen Wulst 11 ausgerüstet, welche-
bei eventuellen axialen Verschiebungen des Kleinstkreisels 7 in Richtung zum Einlaß
diese axialen Bewegungen des Kleinstkreisels begrenzt.
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Der Kleinstkreisel 7 besteht aus einem Scheibenkörper 7a mit auf beiden
Seiten dieses Scheibenkörpers angeordneten Rippen oder Stegen 7b sowie 7c und ist
mit mehreren auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Bohrungen 7d ausgerüstet. Auf
diese Weise wirkt der Kleinstkreisel 7 wie ein zweiflutiges Laufrad, welches durch
die bauartbedingte Ausführung nur von einer Seite angeströmt wird. Diese zweiflutige
Laufradwirkung ergibt sich durch die Anordnung der beschriebenen gleichzeitig druckausgleichenden
Bohrungen 7d in dem Scheibenkörper 7a.
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Unterhalb des Kleinstkreisels 7 weist das Pumpengehäuse 2 eine durch
eine Ausdrehung gebildete Schulter 12 auf, an der die Dichtung 6 anliegt. Andererseits
stützt sich die Dichtung 6 auf dem Motor 3 ab und wird sowohl durch die genannten
axialen Abstützungen
als auch durch die umfängliche Anlage an
der Innenseite des Pumpengehäuses 2 in ihrer Stellung gemäß Fig. 1 sicher gehalten.
Die Dichtung 6 weist ein geringes Übermaß gegenüber dem sie aufnehmenden Raum des
Pumpengehäuses auf, so daß sie im eingebauten Zustand sowohl gegen axiale als auch
gegen rotative Drehungen sicher gehalten ist. Auf ihrer dem Kleinstkreisel 7 zugekehrten
Seite weist die Dichtung 6 eine Ringwulst 6c auf, welche mit dem Kleinstkreisel
7 bei dessen axialer Verschiebung in Richtung zum Motor 9 zusammenwirkt und die
mögliche Bewegung des Kleinstkreisels in dieser Richtung begrenzt.
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Man erkennt, daß das Pumpengehäuse im Bereich des Überganges zu dem
hülsenförmigen Gehäuseteil 3 eine konische Erweiterung 2a aufweist, welche das Einschieben
der Dichtung 6 bei dem genannten Übermaß der Dichtung im Vergleich zu dem sie aufnehmenden
Pumpenraum erleichtert.
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Die Dichtung 6 ist schließlich auf ihrer dem Motor 9 zugekehrten Seite
mit einer Ausnehmung 13 versehen, in die ein Gehäuseansatz 14 des Motors 9 zentrierend
eingreift.
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Der hülsenförmige Gehäuseteil 3, welcher den Elektromotor 9 umschließt,
ist integral mit dem Pumpengehäuse 2 verbunden, wobei im Bereich des Uberganges
von dem Pumpengehäuse 2 zu dem hülsenförmigen Gehäuseteil 3 durch eine Gehäuseerweiterung
eine Stützschulter 15 gebildet wird, auf der sich der Elektromotor 9 abstützt,
wenn
auf ihn in der noch zu beschreibenden Weise mittels der Gehäuse- oder Verschlußkappe
5 eine Andruckkraft in Richtung zum Kleinstkreisel 7 ausgeübt wird.
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Von den Schultern 15 erstrecken sich auf der Innenseite des hülsenförmigen
Gehäuseteiles 3 in Richtung zum freien Ende des genannten Gehäuseteiles hin Rippen
16, die im Bereich der Stützschulter 15 eine solche Breite aufweisen, daß sie an
dem Motor 9 anliegen und diesen in der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung gegen
seitliche Verschiebungen fixieren.
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Der hülsenförmige Gehäuseteil 3 endet in einem abgesetzten Ringabschnitt
3a, welcher übergriffen wird von dem Ringabschnitt 5a der Verschlußkappe 5. Die
Verschlußkappe 5 weist ihrerseits eine topfförmige Ausführung auf und umschließt
das kreiselferne Ende des Elektromotors 9. Dieser stützt sich auf einer innenseitigen
Schulter 17 der Verschlußkappe 5 ab, welche sich an eine zylindrische Innenwandung
5b der Verschlußkappe anschließt.
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Der Boden 5c der Verschlußkappe 5 weist eine ringförmige Ausformung
5d auf, in welcher Ausnehmungen vorgesehen sind, durch die sich Flachstecker 18
bzw. 19 hindurch erstrecken, wobei diese Flachstecker in den Ausnehmungen im Preßsitz
aufgenommen sind.
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Auf die ringförmige Ausformung 5d kann eine in der Zeichnung nicht
wiedergegebene Gummikappe zur zusätzlichen Abdichtung aufgesetzt werden.
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Die Verbindung des hülsenförmigen Gehäuseteiles 3 und der Verschlußkappe
5 muß so gestaltet werden, daß während der Montage im Endzustand die Gehäusekappe
5 den Motor 9 über die Schulter 17 so weit in Richtung zum Kleinstkreisel 7 drückt,
daß dieser fest an der Schulter 15 des hülsenförmigen Gehäuseteiles 3 anlieg Um
Längentoleranzen der zu verbindenden Gehäuseteile auszugleiche kann gleichzeitig
durch eine Ultraschallverschweißung im Bereich des Verbindungsabschnittes 4 bzw.
der Ringabschnitte 3a und 5a das der Gehäusekappe 5 zugekehrte Ende als Abbrandzone
ausgebilde sein, so daß bei der Herstellung der Ultraschallschweißverbindung gleichzeitig
durch entsprechend axialen Druck auf die Gehäusekappe 5 ein Abbrand der genannten
Zone bis zur einklemmenden Abstützung des Elektromotors 9 zwischen den Schultern
15 und 17 erfolgt.
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Die besonders einfache Montage der beschriebenen Kleinstkreiselpumpe
geht besonders aus Fig. 2 hervor. Aus dieser Figur ist erkennbar, daß zunächst der
Elektromotor 9 in die Verschlußkappe 5 eingesetzt werden kann, wobei durch die Einführung
der Flachstecker in die entsprechenden Ausnehmungen der ringförmigen Ausnehmung
5d des Kappenbodens 5c und durch die zylindrische Innenwandfläche 5b der Gehäusekappe
5 ein sicherer Halt des Motors in der Gehäusekappe 5 gewährleistet wird. Somit stellt
die Gehäusekappe 5 eine wichtige Montagehilfe dar. Auf den in die Gehäusekappe 5
eingesetzten Elektromotor 9 kann zunächst die Dichtung 6 auf die Motorwelle 8 und
nachfolgend der Kleinstkreisel 7 auf das
freie Ende der genannten
Welle aufgesteckt werden. Als letztes kann dann auf die beschriebene vormontierte
Einheit das Pumpengehäuse 2 mit dem integral angeformten hülsenförmigen Gehäuseteil
3 aufgeschoben werden, wobei durch die beschriebene Formgebung der Innenwandung
des Pumpengehäuses 2 und auch durch die Formgebung der Rippen 16 in dem hülsenförmigen
Gehäuseteil 3 eine Zentrierung und Ausrichtung der zusammenzufügenden Teile erreicht
wird, ehe als letzter Schritt die Verbindung der Ringabschnitte 3a und 5a des hülsenförmigen
Gehäuseabschnittes 3 mit der Gehäuse kappe 5 in der beschriebenen Weise erfolgt.
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Wenn keine Abbrennzone zwischen den genannten Gehäuseteilen vorgesehen
ist und statt der Ultraschallschweißverbindung dieser Teile eine Klebverbindung
zur Anwendung kommt, ist lediglich darauf zu achten, daß die erforderliche Anpressung
des Motors 9 mittels der Verschlußkappe 5 gegen die Schulter 15 des hülsenförmigen
Gehäuseteiles 3 durch entsprechende Bemessung der Ringabschnitte 3a und 5a nicht
behindert werden kann.
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L e e r s e i t e