DE3612388A1 - Drehkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe mit zwei wahlweise mit einem Druckmedium druckbeaufschlagbaren Druckauslässen, insbesondere für Scheibenwaschanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einer durch eine bewegliche Wand in eine erste und eine zweite Teilkammer unter­ teilten Druckkammer, wobei durch die bewegliche Wand ein in die erste Teilkammer mündender Druckauslaß bzw. ein in die zweite Teilkammer mündender Druckauslaß ver­ schließbar ist, mit einer einen reversibel drehbar an­ treibbaren Drehkolben aufnehmenden etwa zylindrischen Pumpenkammer, in deren umlaufender zylindrischer Innen­ wand in Umfangsrichtung im Abstand voneinander ein erster Kanal und ein zweiter Kanal einmündet, wobei der erste Kanal zur ersten Teilkammer und der zweite Kanal zur zweiten Teilkammer führt.

Bei derartigen Drehkolbenpumpen ist es bekannt, die Pumpenkammer und die Druckkammer etwa in einer Ebene nebeneinander so anzuordnen, daß in axialer Richtung. gesehen, die eine Hälfte der Pumpenkammer etwa in gleicher Ebene mit der einen Teilkammer und die andere Hälfte der Pumpenkammer etwa in gleicher Ebene mit der anderen Teilkammer angeordnet ist. Die beiden Kanäle erstrecken sich dabei in zueinander parallelen Ebenen von der Pumpenkammer zu den Teilkammern. Dabei mündet der eine Kanal in der einen Hälfte und der andere Kanal in der anderen Hälfte in die Pumpenkammer. Je nach Drehrichtung des Drehkolbens wird über die Kanäle die erste bzw. die zweite Teilkammer mit einem höheren Druck beaufschlagt als die jeweils andere Teil­ kammer, so daß zwischen den beiden durch die bewegliche Wand getrennten Teilkammern eine Druckdifferenz vorhan­ den ist. Diese Druckdifferenz bewirkt, daß die beweg­ liche Wand entweder zum ersten oder zum zweiten Druck­ auslaß bewegt wird und diesen verschließt, während über den anderen, geöffneten Druckauslaß Druckmedium einem zu versorgenden Aggregat zugeleitet wird.

Um nach einem Stillstand bei Betriebsbeginn schnell zu einer Versorgung des Aggregats mit Druckmedium zu kommen, ist es wichtig, daß die bewegliche Wand rasch einen Druck­ auslaß verschließt, wozu eine möglichst hohe Druckdifferenz zwischen den beiden Teilkammern erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drehkolbenpumpe nach dem Oberbegriff zu schaffen, die eine schnelle Ver­ sorgung des Aggregats mit Durckmedium gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kanäle auf etwa derselben, an der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer radial umlaufenden Linie in die Pumpenkammer einmünden. Bei dieser Ausbildung wird der Mündung des in der jeweiligen Drehrichtung des Drehkolbens vorderen Kanals Druckmedium mit relativ hohem Druck zugeführt, während die Mündung des in Dreh­ richtung dahinter angeordneten anderen Kanals sich im direkten Druckschatten dieses, mit hohem Druck versorg­ ten Kanals befindet und dadurch nur mit relativ geringem Druck beaufschlagt wird. Dies führt zu einer sich schnell aufbauenden hohen Druckdifferenz in den beiden Kammern, wodurch ein schnelles Verschließen des einen Druckauslasses und ein schnelles Versorgen eines Aggregats mit Druck­ medium hohen Drucks über den anderen Druckauslaß erreicht wird. Dieses ist besonders von Vorteil, wenn durch die Drehkolbenpumpe zwei verschiedene Scheibenwaschdüsen einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeugs mit Waschflüssig­ keit versorgt werden sollen. Dabei wird in der einen Dreh­ richtung des Drehkolbens die eine Scheibenwaschdüse und in der anderen Drehrichtung die andere Scheibenwaschdüse mit Waschflüssigkeit versorgt. Dieser Vorgang muß nach Einschal­ ten der Pumpe schnell erfolgen, da sonst der Fahrer des Kraftfahrzeugs unnötig lange von der Konzentration auf das Verkehrsgeschehen abgelenkt wird. Ein weiterer Vorteil be­ steht darin, daß die Pumpenkammer mit relativ geringer Breite ausgebildet sein kann, da die Mündungen der Kanäle sich in einer Ebene befinden, so daß die Baugröße der Dreh­ kolbenpumpe gering gehalten werden kann.

Die Differenzdruckbildung wird besonders dadurch begünstigt, daß die radial umlaufende Linie mittig an der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer verläuft, was noch weiter ver­ bessert werden kann, wenn die Mündungen der Kanäle sich etwa über die Breite der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer erstrecken.

Vorzugsweise münden die Kanäle tangential an der zylindrischen Innenwand in die Pumpenkammer ein.

Sowohl ein geringer Raumbedarf als auch ein günstiger Verlauf der Kanäle wird dadurch erreicht, daß Pumpen­ kammer und Druckkammer in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind.

Eine leichte Herstellbarkeit des Gehäuses, z.B. durch Spritzgießen aus Kunststoff, wird dadurch erreicht, daß Pumpenkammer und Druckkammer ein gemeinsames Gehäuse be­ sitzen, das aus zwei etwa gleichen, miteinander verbind­ baren Gehäusehälften besteht, wobei die Verbindungsebene der Gehäusehälften eine etwa mittige Schnittebene der Pumpenkammer und der Druckkammer ist. Dabei kann an der einen Gehäusehälfte gleichzeitig das Gehäuse für den An­ triebsmotor des Drehkolbens und an der andere Gehäuse­ hälfte ein Saugstutzen mit einem Saugkanal angeformt sein.

In einer einfachen und leicht montierbaren Ausbildung ist die bewegliche Wand eine flexible Membran, die mit ihrem radial umlaufenden Randbereich zwischen den beiden Gehäusehälften eingeklemmt gehalten ist.

Ein gleicher und damit leicht und kostengünstig her­ stellbarer Aufbau wird dadurch erreicht, daß die Schnitt­ ebene sich durch die Mündungsbereiche der Kanäle erstreckt, deren weiterer, sich jeweils zu einer Teilkammer führender Verlauf in der dieser Teilkammer zugeordneten Gehäusehälfte ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Drehkolbenpumpe im Querschnitt,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Drehkolbenpumpe nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Drehkolbenpumpe entlang der Verbindungsebene I-I in Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Ausschnitts A aus Fig. 1 mit dem Verlauf der Kanäle in teilweise unterbrochener Linie.

Die dargestellte Drehkolbenpumpe besitzt ein dreiteiliges Gehäuse dessen Gehäuseteil 1 in einem topfförmigen Teil einen koaxial angeordneten Elektromotor 2 aufnimmt. Die Öffnung des topfförmigen Teils ist durch ein deckelförmi­ ges Gehäuseteil 3 verschlossen, an dem auch die Stroman­ schlußkontakte 4 angeordnet sind. Auf der dem Gehäuseteil 2 abgewandten Seite ragt eine Antriebswelle 5 des Elektro­ motors 2 mittels einer Dichtung 7 abgedichtet durch eine Gehäusebohrung 6 in eine Pumpenkammer 8.

In der dem Gehäuseteil 3 abgewandten Stirnseite des Ge­ häuseteils 1 ist eine Hälfte der Pumpenkammer 8 und eine in der gleichen Ebene quer zur Drehachse der Antriebs­ welle 5 neben der Pumpenkammer 8 angeordnete Druckkammer 9 ausgebildet. Die etwa gleiche andere Hälfte der Pumpen­ kammer 8 und der Druckkammer 9 ist in einem Gehäuseteil 4 ausgebildet, das axial mit dem Gehäuseteil 1 verbunden ist. Das Gehäuseteil 10 weist einen koaxial zur Antriebs­ welle angeordneten Saugstutzen 11 mit einem zur Pumpen­ kammer 8 führenden Saugkanal 12 auf.

In der mit einem zylindrischen Querschnitt ausgebildeten Pumpenkammer 8 ist ein mit der Antriebswelle 5 verbundener und vom Elektromotor 2 drehbar antreibbarer Rotor 13 an­ geordnet.

In die umlaufende zylindrische Innenwand 14 der Pumpen­ kammer 8 münden in Umfangsrichtung auf derselben radial umlaufenden Linie im Abstand voneinander zwei Kanäle 15 und 16. Von diesen tangential einmündenden Kanälen 15 und 16 führt der Kanal 15 in die erste Teilkammer 17 und der Kanal 16 in die Teilkammer 18, der durch eine flexible Membran 19 in die Teilkammern 17 und 18 unterteilten Druckkammer 9. Die Membran 19 ist dabei mit ihrem um­ laufenden Randbereich einer Ringnut 20 zwischen den in einer Verbindungsebene aneinanderliegenden Stirnflächen der Gehäuseteile 1 und 10 dicht eingeklemmt.

Axial zur Drehachse der Antriebswelle 5 münden sich im Abstand gegenüberliegend zwei Druckauslässe 21 und 22 in die Teilkammern 17 und 18, wobei ihre Mündungen Ventil­ sätze 23 und 24 bilden.

Die mit ihrer Ebene sich zwischen den Ventilsätzen 23 und 24 erstreckende Membran 19 bildet ein Schließglied, durch das entweder der Druckauslaß 21 oder der Druck­ auslaß 22 verschließbar ist. Dies ist davon abhängig, in welche Drehrichtung der Rotor 13 durch den rever­ siblen Elektromotor 2 angetrieben wird, da davon ab­ hängig entweder über den Kanal 15 in der ersten Teilkammer 17 oder über den Kanal 16 in der zweiten Teilkammer 18 ein höherer Druck aufgebaut wird. Bei höherem Druck in der Teilkammer 17 ist der Ventil­ sitz 24 des Druckauslasses 22 verschlossen und es wird Druckmedium zu einem Auslaßstutzen 26 gefördert, während bei höherem Druck in der Teilkammer 18 der Ventilsitze 23 des Druckauslasses 21 verschlossen ist und Druckmedium zum Anschlußstutzen 27 gefördert wird.

Bei Stillstand des Rotors 13 und Drucklosigkeit in der Druckkammer 9 befindet sich die Membran 19 in der dar­ gestellten mittleren Neutralstellung in der beide Druckauslässe 21 und 22 geöffnet sind.

Die Kanäle 15 und 16 münden derart in die Pumpenkammer 9, daß die Verbindungsebene der beiden die Pumpenkammer 8 und dieDruckkammer 9 bildenden Gehäusehälften der Gehäuse­ teile 1 und 10 die Mündungsbereiche der Kanäle 15 und 16 mittig schneidet. Der weitere jeweils zu einer Teilkammer 17 bzw. 18 führende Verlauf der Kanäle 15 und 16 ist in der jeweiligen Teilkammer 17 bzw. 18 zugeordneten Gehäusehälf­ ten ausgebildet. Die Breite der Mündungen der Kanäle 15 und 16, die etwa auf derselben an der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer 8 radial umlaufenden Linie liegen, welche gleich­ zeitig mit der Verbindungsebene der Gehäuseteile überein­ stimmt, entspricht etwa der Breite der Pumpenkammer 8.

Claims (8)

1. Drehkolbenpumpe mit zwei wahlweise mit einem Druck­ medium druckbeaufschlagbaren Druckauslässen, insbe­ sondere für Scheibenwaschanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einer durch eine bewegliche Wand in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilten Druckkammer, wobei durch die bewegliche Wand ein in die erste Teilkammer mündender Druckauslaß bzw. ein in die zweite Teilkammer mündender Druckauslaß verschließ­ bar ist, mit einer einen reversibel drehbar antreib­ baren Drehkolben aufnehmenden etwa zylindrischen Pumpenkammer, an deren umlaufender zylindrischer Innenwand in Umfangsrichtung im Abstand voneinander ein erster Kanal und ein zweiter Kanal einmündet, wobei der erste Kanal zur ersten Teilkammer und der zweite Kanal zur zweiten Teilkammer führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (15, 16) auf etwa derselben an der zylindrischen Innenwand (14) der Pumpenkammer (8) radial umlaufenden Linie in die Pumpenkammer (8) einmünden.

2. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial umlaufende Linie mittig an der zylindri­ schen Innenwand (14) der Pumpenkammer (8) verläuft.

3. Drehkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Kanäle (15, 16) sich etwa über die Breite der zylindri­ schen Innenwand (14) der Pumpenkammer (8) erstrecken.

4. Drehkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (15, 16) tangential an der zylindrischen Innenwand (14) in die Pumpenkammer (8) einmünden.

5. Drehkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Pumpenkammer (8) und Druck­ kammer (9) in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind.

6. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Pumpenkammer (8) und Druckkammer (9) ein gemeinsames Gehäuse (1, 10) besitzen, das aus zwei etwa gleichen miteinander verbindbaren Gehäusehälften besteht, wobei die Verbindungsebene der Gehäusehälften eine etwa mittige Schnittebene der Pumpenkammer (8) und der Druckkammer (9) ist.

7. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand eine flexible Membran (19) ist, die mit ihrem radial umlaufenden Randbereich zwischen den beiden Gehäusehälften eingeklemmt gehalten ist.

8. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet. daß die Schnittebene sich durch die Mündungsbereiche der Kanäle (15. 16) erstreckt, deren weitere, sich jeweils zu einer Teilkammer (17, 18) führender Ver­ lauf in der dieser Teilkammer (17 bzw. 18) zugeordne­ ten Gehäusehälfte ausgebildet ist.