DE3345492A1 - Pumpe mit zwei wahlweise einschaltbaren druckauslaessen, insbesondere fuer anlagen auf kraftfahrzeugen - Google Patents

Pumpe mit zwei wahlweise einschaltbaren druckauslaessen, insbesondere fuer anlagen auf kraftfahrzeugen

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DE3345492A1 DE19833345492 DE3345492A DE3345492A1 DE 3345492 A1 DE3345492 A1 DE 3345492A1 DE 19833345492 DE19833345492 DE 19833345492 DE 3345492 A DE3345492 A DE 3345492A DE 3345492 A1 DE3345492 A1 DE 3345492A1
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Description

BESCHREIBUNG
Vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe mit zwei wahlweise einschaltbaren Druckauslassen, insbesondere fur Anlagen auf Kraftfahrzeugen.
Bekanntlich sind bei den derzeit benutzten Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Personenkraftwagen, vordere und hintere Scheibenwaschanlagen installiert, weiters werden immer mehr solche Anlagen auch zum Y/a3chen der
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Scheinwerfer montiert. Gewohnlich wird jede dieser Anlagen von einer eigenen Pumpe gespeist, die gegebenenfalls in einen gemeinsamen Behälter eintaucht. Dies bringt jedoch erhebliche Installationskosten mit sich, die manchmal nicht mit der Kategorie des Fahrzeuges ver-
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einbar sind. Die Waschanlagen beispielsweise fur die Heckscheiben sind bei sogenannten Kombinationsfahrzeugen zu welcher Kategorie fast alle Kleinwagen gehören, erfordert.
In der Absicht, die Kosten zu reduzieren, wurde die Verwendung von Pumpen mit zwei Druckauslässen vorgeschla-
gen, bei denen die selektive Forderung zu zwei verschiedenen Anlagen hin, z.B. zur Waschanlage der Windschutzscheibe und zu der der Heckscheibe, von der Drehrichtun» des Laufrades abhangt; die beiden Drehrichtungen werden dabei durch Umpolung des Antriebsmotors für das Laufrad erhalten. Eine Pumpe mit zwei Druckauslässen dieser Art ist in der DE-Patentanmeldung P 30 23 897.2 vom 26.6.I98O beschrieben. Bei dieser Pumpe wird zur Wahl der Druckkanäle ein umschaltbares Verschlussorgan eingesetzt, das von der Nabe des Laufrades, mit welcher es
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über eine Reibungskupplung verbunden ist, in Drehung mitgenommen wird. Je nach der Drehrichtung des Laufrades wird dabei da3 Verschlussorgan in Berührungseingriff mit dem Eintrittsquerschnitt des einen oder des anderen druckseitigen Sammlers geschoben, um diesen Querschnitt zu sperren.
Dieses System weist verschiedene Nachteile auf, insbesondere eine mangelhafte Abdichtung durch das Verschlussorgan, so daas Flüssigkeit in den gesperrten Sammler
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zum Nachteil fur den Förderdruck im freigegebenen Sammler eintritt und einen bedeutenden Leistungsverlust auf Grund des Energieverbrauches durch die Reibungskupplung zwischen dem Verschlussorgan und der Laufradnabe und folglich ein Gefälleverlust der Nutzford er strom.
Weiteren Losungen liegt die Ausnutzung des Druckunterschieds zugrunde, das sich an den Einmündungen eines Paares von Tangential Sammlern aufbaut, von denen wahlweise bei Änderung der Laufrichtung des Laufrades der eine im Überdruckteil des Stators und der andere im Unterdruckteil desselben liegt. Diese Sammler werden mittels Einwegventilen gesperrt, deren VerSchlussorgan durch einen auf den Maximalwert des Druckunterschiedes eingestellte Feder abdichtend in den Ventilsitz gedrückt wird. Auch diese Losung weist viele Nachteile auf, wie insbesondere den grossen Gefalleverlust und die
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daraus resultierende Herabsetzung der Nutzforderleistung, auf Grund der Drosselung durch die Ventile und der auf die Verschlussorgane der Ventile wirkenden Vorbelastung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung
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dieser Nachteile, insbesondere die Schaffung einer Pumpe mit zwei DruckausläsGen, die wahlweise durch Umkehr der Drehrichtung des Laufrades einschaltbar eind, wobei fur die Drucksammler solche Umaehaltorgane vorgesehen sind, dass einerseits ein Flussigkeitodurchtritt in den gesperrten Sammler absolut ausgeschlossen int
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und andererseits die gesamt Forderhohe der Pumpe zum
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Nutzen fur die Forderleistung dank des im wesentlichen Fehlens von Flüssigkeitsverlusten und Gefälle- und/oder Leistungsverlusten ausgenutzt wird.
Die erfindungsgemässe Pumpe mit zwei Druckausiässen der vorgenannten Art soll weiters eine einfache Konstruktion insbesondere ohne Sperrorgane, die verklemmen oder zu Verkrustungen neigen könnten, aufweisen und daher, bei niedrigen Herstellungs- und Installationskosten, in
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höchstem Kasse betriebszuverlassig sein.
Demnach betrifft die vorliegende Erfindung eine Pumpe mit zwei wahlweise einschaltbaren Druckauslassen, insbesondere fur Anlagen auf Kraftfahrzeugen, mit einem Laufrad, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das Laufrad in einem Statorgehäuse enthalten ist, welches zwei ubereinanderliegegende Sammelkammern begrenzt, von denen jede mit Laufradraum über einen entsprechenden Tangentialkanal verbunden ist, wobei die Kammern abgedichtet durch eine elastische Membrane getrennt sind, welche befähigt ist, wahlweise Ventilsitze jeder Sammelkammer in Abhängigkeit von den Drücken zu sperren, die auf die Seiten der Membrane auf Grund der Drehung des Laufrades in entgegengesetzten Richtungen wirken, denen der Überdruck in einem Tangentialkanal und der
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Unterdruck in dem anderen entspricht.
Vorzugsweise haben die Saminelkammern ein kreisrundes Profil und sind an der Seite des Laufradraumes mit parallel zur Achse dieses Raumes verlaufender Achse angeordnet. In der Mitte einer jeden Kammer ist eine kreisrunde Lippe ausgebildet, welche den Ventilsitz bildet, mit dem in Beruhrungseingriff ein verdickter Mittelteil der Membrane zusammenwirkt. Letztere besteht vorzugsweise aus elastonerem Material und weist eine periphere "O-Ring"-formige Lippe zur Abdichtung zwischen den beiden Sammelkawmern auf.
Vi'eitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen, ohne darauf beschrankt zu sein, zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 die Pumpe im Axial schnitt;
Fig. 2 in grb'sserem Massstab die Trennmembrane flir die Sammelkämniern im Axial schnitt; und
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1.
In den Zeichnungen ist mit 10 der aus einem zylindrischen Gehäuse aus polyinerem Material bestehende Pumpenkb'rper bezeichnet, in dem fur die Unterbringung eines kleinen Elektromotors 11 ein von einem Deckel 12 verschlossener Raum vorgesehen ist. Auf der Welle 13 des Motors 11 ist ein Zentrifugal-Punpenlaufrad 14 befestigt, welches im Raum 15 eines Statorgehäuses 16 läuft« Durch einen
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Stutzen 17 wird die Flüssigkeit über eine die laufradnabe umgebende axiale Öffnung 18 in den Raum 15 eingeführt. Im Statorgehäuae 16 sind zwei übereinanderliegend runde Sammelkammern 19-20 begrenzt, von denen jede mit
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dem Raum 15 des Laufrades über einen entsprechenden Tangentialkanal 21 br.w. 22 verbunden ist. Die axiale Abmessung des Laufrades ist im wesentlichen die doppelte
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Abmessung der analogen Abmessung von üblichen Laufrädern von Pumpen mit einem einzigen Druckaualass und die Tangentialkanale inlinden in entsprechender Weise der eine in der Hohe der unteren Hälfte 1 5a_ und der andere in der oberen Hälfte 15b des Raumes 15. Weitern sind diese Kanäle symmetrisch in bezug auf die durch die Zentren der Sammelkammern und des Laufrades verlaufende Achse angeordnet, wie deutlich in Pig. 3 gezeigt ist. Auf diese V/eise befindet sich bei einer Dreh-
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richtung den Laufrades ein Kanal im Überdruckooktor und der andere im Unterdrucksektor, bei der anderen Drehrichtung ist der Sachverhalt umgekehrt. Die Saniinelkaiumer' 19-20 sind dicht durch eine Membrane 23 getrennt, die vorzugsweise aus elastomerem Material und deren Profil in Pig. 2 in den Einzelheiten gezeigt ist. Sie weist eine periphere, "O-Ring"-fBrmige Lippe 23a_ auf, die zum Zwecke der Halterung und Dichtung in einem entsprechenden Ringsitz 16c_ des Statorgehäuses eingeklemmt ist, welches, wie der Pig. 1 zu entnehmen ist, aus einem Basisteil 16a_ und einem darauf patzenden Deckelteil 16b_ "beateht. Der Mittelteil der Membrane weist einen vordickten Abschnitt 23b auf, der dazu bestimmt ist, in Berührungskontakt mit entsprechenden vorspringenden Ringlippen 24 und 25 zu gelangen, welche in der Mitte einer jeden S amm elk runnier 19 bzw. 20 vorgesehen
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sind. Die vorgenannten Ringlippen bilden die Sitze von Sperrventilen fur die entsprechenden druckseitigen
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Saiiiii'elkammern 26-27, welche selektiv in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Laufrades eingesetzt werden. Tatsächlich steht bei einer Drehrichtung, beispielsweise in bezug auf die Pig. 3 in entgegengesetztem Uhrzeigersinn, der Kanal 22 unter Überdruck und der Kanal 21 unter Unterdruck. Der Druckunterschied, der sich in entsprechender Weise in den Sammelkammerη 19 und 20 aufbaut, wirkt auf die Seiten der Membrane 23 und bewirkt die Verschiebung derselben in Richtung des positiven Druckgradienten und den Eingriff des Mittelteiles 23b der Membrane mit dem entsprechenden Ventilsitz; im dargestellten Beispiel befindet sich der Sitz 24 der Kammer I9 unter Unterdruck. Die Membrane sperrt auf diese V/eise den betreffenden Sammler 26 und die ganze Nutzfordermenge der Pumpe wird in den freigegebenen Sammler 27 geleitet. Wird die Drehrichtung des Laufrades durch Umschaltung der am Motor 11 anliegenden Polarität, so wird die auf die Seiten der Membrane wirkende Druckdifferenz bei entsprechender Sperrung des Sammlers 27 und Freigabe des Sammlers 26 entsprechend umgekehrt. Es ist zu beachten, dass auf Grund der grossen Ausdehnung der Membrane 23 und des absoluten Wertes der Druckdifferenz, der zwischen 0,6 τ 0,9 atm liegt, der Teil 23b der Membrane eng an den Ventilsitzen 24 oder 25 anliegt, so dass eine einwandfreie Abdichtung ohne irgendwelchen KLus3igkeitsdurchtritt in der gesperrten Sammler zu Vorteil der Nutzfordermenge gewährleistet ist.
Unter Beibehaltung des Grundgedankens der Erfindung
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können die Einzelheiten der Ausfuhrungsform in einem v/eiten Bereich in "bezug auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel abgeändert werden, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu überochreiten.
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Claims (5)

  1. MES S.A. - Strada Cantonale - 6855 STABIO (SCHWEIZ)
    PUMPE MIT ZWEI WAHLWEISE EINSCHALTBAREN DRUCKAUSLA*SSEN , INSBESONDERE FUR ANLAGEN AUF KRAFTFAHRZEUGEN.
    PATENTANSPRÜCHE
    ί iy Pumpe mit zwei wahlweise einschaltbaren Druckauslässen, insbesondere fur Anlagen auf Kraftfahrzeugen, mit einem Laufrad, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (14) in einem Statorgehause (16) enthalten ist,
    Il
    welches zwei ubereinanderliegende Sammelkammern (19,20) begrenzt, von denen jede mit Laufradraum (15) über einen entsprechenden Tangentialkanal (21,22) verbunden ist, wobei die Kammern (19,20) abgedichtet durch eine elastische Membrane (23) getrennt sind, welche befähigt ist, wahlweise Ventilsitze (24,25) jeder Sammelkammer (19,20) in Abhängigkeit von den Drucken zu sperren, die auf die Seiten der Membrane ( 23) auf Grund der Drehungen des Laufrades (14) in entgegengesetzten Richtungen
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    wirken, denen der Überdruck in einem Tangentialkanal und der Unterdruck in dem anderen entspricht.
  2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangentialkanale (21,22) in bezug auf die Mittelebene der Pumpe (10) symmetrisch sind und in den Laufradraurn (15) in der Hohe der unteren Mitte (Ι5εϋ bzw. der oberen Mitte (15^b) des Laufradraumes (15) munden.
  3. 3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gamin el kamm er (19 ,20) mit einer zentralen vorspringenden Lippe (24,25), die den Sitz des mit der Membrane (23) zusammenwirkenden Ventils bildet, versehen ist, wobei jeder Ventilsitz mit jeweils einem der druckseitigen Sammler (26,27) in Verbindung steht.
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  4. 4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Membrane (23) eine umlaufende "O-Ring"-förmige mit einer Nut des Statorgehäuses zusammenwirkende Halterungs- und Abdichtungslippe (23a.) und einen verdickten, mit den Ventilsitzen (24»25) der Sammelkammer (19»20) zusammenwirkenden Mittelteil (236) aufweist.
  5. 5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkammern (19,20) kreisförmig ausgebildet und seitlich zum Laufrad (14) angeordnet sind.
    COPY
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