DE2828345A1

DE2828345A1 - Kreiselpumpe, insbesondere fuer scheibenwaschanlagen von fahrzeugen

Info

Publication number: DE2828345A1
Application number: DE19782828345
Authority: DE
Inventors: Martin Prof Dr Ing Pekrun
Original assignee: HELPHOS AUTOLICHT SCHARDMUELLE
Current assignee: HELPHOS AUTOLICHT SCHARDMUELLE
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1980-01-10

Description

6555

Γ PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Helphos-Autolicht Schardmüller & Co., Grubenweg 22, 3388 Bad Harzburg 1

"Kreiselpumpe, insbesondere für Scheibenwaschanlagen von Fahrzeugen"

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, insbesondere für Scheibenwaschanlagen von Fahrzeugen, mit einem sich in Achsrichtung an den Pumpenraum anschließenden Ansaugstutzen und darin angeordneter mit dem Pumpenrad umlaufender Förderschnecke.

Es ist bekannt, für Scheibenwaschanlagen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, Kreiselpumpen zu verwenden, um das Waschwasser aus dem Behälter mit dem erforderlichen Druck und in der notwendigen Fördermenge pro Zeiteinheit den Sprühdüsen zuzuführen, aus denen das Waschwasser auf die zu reinigenden Scheiben aufgespritzt wird.

Im allgemeinen werden für die vorgenannten Zwecke Kleinstkreiselpumpen verwendet, welche einen in Achsrichtung verlaufenden Zuführungsstutzen aufweisen und mit einem tangentialen Austritts-

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.stutzen ausgerüstet sind

Bei Kreiselpumpen ist es bekannt, zur Verbesserung der Zufuhr des Wassers zum Pumpenraum und zur Erhöhung des Förderdruckes

■ im Ansaugstutzen eine mit dem Pumpenrad umlaufende Förder-schneck^

; vorzusehen (Dubbel Band .2, Ausgabe No. 13, Seite ¹JlS). Bei dieser bekannten Ausführung handelt es sich um eine Prozeßpumpe,

; bei der durch die Anordnung der im Ansaugstutzen umlaufenden Förderschnecke zugleich die Kavitationssicherheit erhöht werden soll

Ausgehend von vorgenanntem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kreiselpumpe, insbesondere eine Kleinstkreiselpumpe für Scheibenwaschanlagen,so auszubilden, daß diese besonders günstige Ansaug- und Fördereigenschaften aufweist, wobei die bei der Inbetriebnahme, bei längerem Stillstand oder sonstwie in den Pumpenraum gelangende Luft mit Sicherheit zusammen mit der Förderflüssigkeit abgeführt wird.

Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich die genannte ι Kreiselpumpe erfindungsgemäß dadurch, daß der Ansaugstutzen als Stator und die "Schnecke im Ansaugstutzen als Rotor einer Rohrspindelpumpe ausgebildet sind.

Durch die bauliche Vereinigung der Rohrspindelpumpe mit der Kreiselpumpe erreicht man in der Anlaufphase der Pumpen und bei einer Luftansammlung im Pumpenraum der Kreiselpumpe zunächst eine Füllung des Pumpenraumes der Kreiselpumpe mit der von der Rohrspindel

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geförderten Flüssigkeit, wobei in dieser Anlaufphase der Energie-J bedarf der Anordnung relativ gering ist. Die im Pumpenraum der Kreiselpumpe vorhandene Luft wird komprimiert und gelangt bei zunehmender Füllhöhe der Flüssigkeit im Pumpenraum der Kreiselpumpe unter die Wirkung des Kreisels, so daß sie zusammen mit der Flüssigkeit in den Auslaufstutzen verdrängt wird.

Eine Entlüftung des Pumpenraumes der Kreiselpumpe wird auch bei den einleitend beschriebenen bekannten Ausführungen mit in den Ansaugstutzen vorgesehenen Einbau einer Schnecke erreicht, jedoch;

ι erfolgt dabei durch eine intensive Rotationsbewegung der Flüssig-!

keit in dem Zulaufrohr eine Druckentlastung im Zentrum des Pumpengehäuses und auch in der zentralen Längsachse des Stutzens, j so daß die Luft durch den mittleren Bereich des Ansaugstutzens gegen die Förderriehtung des flüssigen Mediums ausgetragen wird, i

Derartige Punpen zeigen jedoch nur eine äußerst geringe selbstansaugende Wirkung und benötigen eine relativ lange Zeitspanne, um eine vollständige Entlüftung des Pumpenraumes zu erreichen.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe wird hingegen eine ^; relativ schnelle Entlüftung erzielt, wobei die Luft zusammen mit

der geförderten Flüssigkeit durch den Austrittsstutzen in die ; weiterfördernde Leitung überführt wird. Dies ist bei Scheibenwaschanlagen durchaus erwünscht, weil die durch die Förderwirkung

komprimierte Luft beim Durchtritt durch die Düsen zu einem Reinigungseffekt und zu zusätzlichen Druckimpulsen beim Wechsel von austretender Luft zu austretender Flüssigkeit und damit zu einer

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Verbesserung des Spritzeffektes führt. Erfahrungen haben gezeigt,
daß es zweckmäßig ist, wenn der Rotor und der Stator der Rohrspindelpumpe mehrgängig j vorzugsweise übereinstimmend mehrgängig,
und mit einem gegensinnigen Steigungswinkel der Gänge zwischen ; ^5° und 80° ausgebildet sind. Hierdurch erreicht man, daß die
Rohrspindelpumpe bis zur Auffüllung des Pumpenraumes der Kreisel-j pumpe mit Flüssigkeit einen relativ geringen Volumer.strom bei ! verhältnismäßig hoher Förderhöhe erzeugt, während bein Einsetzen ;

der Förderung der Kreiselpumpe der durch die Rohrspindelpumpe
durchtretende Volumenstrom größer ist, als er von der Rohrspindelpumpe selbst gefördert wird. Auf diese Weise wird nach der Entlüftung des Pumpenraumes der Kreiselpumpe praktisch kein Eigen-

kraftbedarf mehr für die Rohrspindelpumpe benötigt, so daß der |

I Gesamtwirkungsgrad der beiden zusammenwirkenden Pumpenanordnungen I

^: i

sehr günstig ist. j

I

ί Als besonders vorteilhaft hat sich ergeben, wenn der Steigungswinkel der Rotorgänge etwa 80° und der Steigungswinkel der Statorgänge etwa 45° betragen. Bei dieser Ausbildung konnten in Verbindung mit Kleinstkreiselpumpen für Scheibenwaschanlagen besonders günstige Ergebnisse erzielt werden.

Es kann fernerhin zweckmäßig sein, wenn der Rotor über den Stator

hinausgehend verlängert ausgebildet ist. Hierdurch wird eine be-

I sonders günstige Zuführung der Flüssigkeit zudem Stator erreicht·!

Der Ubergangsbereich vom Stator zu dem Pumpenraum erfolgt zweck-

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mäßigerweise über eine konische Erweiterung, so daß in diesen Bereich günstige Strömungsbedingungen erzielt werden.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. !

Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen axialen Längsschnitt durch die neue Pumpenanordnung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II der Fig. Ij Fig. 3 die Abwicklung der zusammenwirkenden Schneckengänge im Zulaufstutzen der Anordnung nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 wiedergegebene Pumpenanordnung weist ein Gehäuse 1 für eine Kreiselpumpe auf, deren Laufrad 2 innerhalb des Pumpenraumes 3 umläuft. Das Laufrad 2 ist in bekannter Weise fliegend auf einer in der Zeichnung nicht/tiargestellten und in dem Gehäuse 1 gelagerten Welle angeordnet. t)ie Umrißform des Laufrades 2 ist der Umrißform des Pumpenraumes 3 angepaßt und wird über einen in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Motor in Richtung des Pfeiles H angetrieben.

Mit dem Pumpengehäuse 1 ist ein Ansaugstutzen 5 verbunden, welcher in dem Ausführungsbeispiel integral mit dem Pumpengehäuse ausgebildet ist und der sich in Richtung der Drehachse 6 des Pumpenrades 2 erstreckt. Der Ansaugstutzen 5 ist als Stator einer Rohrspindelpumpe ausgebildet und umschließt einen Rotor 7, wobei

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^J Stator und Rotor mit Schneckengängen 8 bzw. 9 ausgerüstet sind, die in dem dargestellten Beispiel jeweils dreigängig sind und eine gegensinnige Steigung aufweisen. Der als Stator ausgebildete Ansaugstutzen 5 weist im Bereich des Überganges zum Pumpenraum 3 eine konische Erweiterung 10 auf.

In dem Ausführungsbeispiel beträgt der Steigungswinkel der Schneckengänge 8 des Rotors 70 , wie sich aus dem Schaubild der Fig. 3 ergibt, während der Steigungswinkel der Schneckengänge des Stator 60° beträgt. Die Fig. 3 zeigt dabei die Abwicklung der zusammenwirkenden Schneckengänge des Stators und Rotors, und zwar über zwei Umdrehungen. Der untere Rand der Fig. 3 zeigt in

■ den Doppellinien die abgewickelte Ansaugöffnung 13» so daß eine Förderung der Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 12 bei einer Bewegungsrichtung des Rotors in Richtung des Pfeiles 11 erfolgt.

! In der Fig. 3 sind die Steigungswinkel für die Schneckengänge des Rotors und des Stators für je einen der genannten Schneckengänge eingezeichnet. In dieser Figur geben die Linien I¹J jeweils die

Schneckengänge 8 des· Rotors und die Linien 15 die Schneckengän :e

des Stators schematisch wieder.

Bei der dargestellten Ausführung der Pumpenanordnung erreicht man, daß zu Beginn des Ansaugvorganges die Rohrspindelpumpe allein die Flüssigkeit fördert bei einem relativ geringen Volumenstrom, jedoch hoher Förderhöhe, wobei der/Juerschnitt der Gänge der Rohrspindelpumpe so bemessen ist, daß beim Einsetzen der Förderung der Kreiselpumpe der durch die Rohrspindelpumpe durchtretende

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j Volumenstrom größer ist,, als es der Förderung der Kohrspindel- ; pumpe entspricht, so daß die Rohrspindelpumpe keinen Eigenkraftbedarf mehr benötigt» sondern nur noch mit der Kreiselpumpe mit- [ läuft. Da die Rohrspindelpumpe jedoch ihre Förderwirkung bis zur .

Erzielung der vollen Förderleistung; der Kreiselpumpe beibehält, ^; bewirkt sie» daß die Im Pumpenraum 3 vorhandene Luft beim Anlaufen der Pumpe komprimiert und verdrängt wird, so daß diese j

i Luft zusammen mit der Flüssigkeit von dem Pumpenrad 2 der Krel-

• seipumpe In den Austrittsstutzen und damit bei der Verwendung der ! Pumpenanordnung, für Scheibenwaschanlagen den Spritzdüsen zügeIeI-

i tet wird., Dort wirkt sich die Blelmengung; von Luft zu der Flüs-

: slgkeit günstig aus», well die durch die Düsen hindurchtretende I Luft eine Relnlgungswirkung, auf die- Düsen ausübt und gleichzeitig

• auch zum Auftreten van zusätzlichen Druckimpulsen auf die ausge-

! spritzte Flüssigkeit beiträgt, jeweils. Im Bereich des Überganges

• von austretender Luft und nachfolgender austretender Flüssigkeit«

Die dargestellte Anordnung kann zur· Verbesserung ihrer Wirkung ^: noch so ausgebildet werden, daß der Rotor f gegenüber dem Änsaugstutzen 5 verlängert ausgebildet ist« Strichpunktiert Ist In i

^: FIg* 1 eine solche verlängerte Ausbildung dies Rotors 7 angedeutet \

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Claims

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

.j Kreiselpumpe, insbesondere für Scheibenwaschanlagen von
Fahrzeugen, mit einem sich in Achsrichtung an den Pumpenraum anschließenden Ansaugstutzen und darin angeordneter
mit dem Pumpenrad umlaufender Förderschnecke, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (5) als
Stator und die Schnecke als Rotor (7) einer Rohrspindelpumpe ausgebildet sind.
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) und der Stator (5) mehrgängig,vorzugsweise übereinstimmend mehrgängig, und mit einem gegensinnigen Steigungswinkel der Gänge (8,9) zwischen 45° und 8Q^o ausgebildet sind.
3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch geicennzeichnetj daß der Steigungswinkel <ier Rotorgänge (8) etwa 80° und der Steigungswinkel der Statorgänge (9) etwa
45° betragen.
4. Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor
(7) gegenüber dem Stator (5) verlängert ausgebildet ist.

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5. Kreiselpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (5) sich über eine konische Erweiterung (10) an den Pumpenraum (3) anschließt.

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