DE3612389A1 - Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe mit zwei wahl­ weise druckbeaufschlagbaren Druckauslässen, insbesondere für Scheibenwaschanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einer durch eine bewegliche Wand in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilten Druckkammer, wobei von der ersten Teilkammer ein erster Druckauslaß und von der zweiten Teilkammer ein zweiter Druckauslaß ausgeht und wahlweise die erste Teilkammer gegenüber der zweiten Teilkammer und umgekehrt mit höherem Druck beaufschlagbar ist, und wobei bei höherer Druckbeaufschlagung der ersten Teil­ kammer der zweite Druckauslaß sowie bei höherer Druck­ beaufschlagung der zweiten Teilkammer der erste Druckaus­ laß von der durch den Druck in den Teilkammern bewegbaren Wand verschließbar ist.

Bei derartigen Pumpen ist es bekannt, daß die Druckkammer durch eine Membran in die zwei Teilkammern unterteilt ist, welche sich im drucklosen Zustand der Teilkammern in einer neutralen Mittelstellung zwischen den beiden sich gegen­ überliegenden und mit ihren Mündungsöffnungen einander zugewandten Druckauslässen befindet. Dadurch sind bei Betriebsstillstand die Verbindungen der beiden Teilkam­ mern zu ihren Auslässen geöffnet. Das sich in den an die Druckauslässe anschließenden Leitungen und in den mit Druckmedium zu versorgenden Aggregaten befindliche Druck­ medium kann somit durch die Druckauslässe und die Druck­ kammer zur Pumpenkammer und dem Entnahmebehälter zurück­ fließen. Dies führt dazu, daß bei Einschalten der Pumpe erst die Druckkammer und die an einen Druckanschluß ange­ schlossene Leitung mit Druckmedium gefüllt werden müssen, ehe das zu versorgende Aggregat mit Druckmedium beauf­ schlagt wird. Damit entsteht aber eine große Verzögerung.

Diese ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Pumpe zu einer Scheibenwaschanlage in einem Kraftfahrzeug ge­ hört und zur Versorgung von Scheibenwaschdüsen dient, die sich in relativ großen Entfernungen zur Pumpe befinden. Befindet sich die Pumpe unter der frontseitigen Motorhaube und soll damit über den einen Druckanschluß die Front­ scheibendüse und über den anderen Druckauslaß die Heck­ scheibendüse mit Waschflüssigkeit versorgt werden, so muß die Pumpe nach einem Stillstand erst einige Zeit fördern, ehe Waschflüssigkeit auf die Heckscheibe gesprüht wird. Um diese lange Ansprechzeit zu verkürzen, hat man schon in der von der Pumpe zur Düse führenden Leitung ein Rück­ schlagventil angeordnet. Diese Ausbildung ist aber bauteil­ aufwendig und damit teuer in Herstellung und Montage.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe nach dem Oberbegriff zu schaffen, die einfach und billig aufgebaut ist und bei Betriebstillstand ein Rückströmen von Druck­ mittel durch einen der Auslässe vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bewegliche Wand permanent von einer Kraft in Schließrich­ tung auf den ersten Druckauslaß beaufschlagt ist, wobei der erste Druckauslaß unterhalb einer bestimmten Druck­ differenz zwischen der ersten und zweiten Teilkammer ver­ schlossen und oberhalb der bestimmten Druckdifferenz mit höherem Druck in der ersten Teilkammer gegenüber der zwei­ ten Teilkammer geöffnet ist. Durch diese Ausbildung ist bei Betriebstillstand der erste Druckanschluß immer abge­ sperrt, so daß durch diesen ersten Druckanschluß kein Druckmedium zurückströmen kann. Bei Wiederbeaufschlagung der ersten Teilkammer mit von der Pumpe gefördertem Druck­ medium wird durch den Druck die bewegliche Wand entgegen der Kraft von dem ersten Druckanschluß abgehoben und gegen den zweiten Druckanschluß diesen verschließend gedrückt sowie das an den ersten Druckanschluß angeschlossene Aggregat unabhängig von seiner Entfernung schnell mit Druckmedium versorgt. Ein zusätzliches Rückschlagventil ist nicht erforderlich, da diese Funktion von der beweg­ lichen Wand mit erfüllt wird.

In einer einfachen und billigen Ausführung kann die be­ wegliche Wand eine mit ihrem umlaufenden Rand am Gehäuse der Druckkammer dicht angeordnete flexible Membran sein.

Diese kann zur Entnahme der Schließstellung am ersten Druckanschluß bei Stillstand der Pumpe von einer am Ge­ häuse der Druckkammer abgestützten, vorgespannten Feder mit einer Kraft permanent in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß beaufschlagt sein.

In einer noch einfacheren und bauteilärmeren Ausbildung kann dazu die Membran eine in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß gerichtete Eigenvorspannung besitzen, die entweder durch die Formgebung bei der Herstellung der Membran oder bei der Montage durch entsprechendes Ver­ spannen der Membran erzeugt wird.

Vorzugsweise sind die Mündungen der Druckauslässe in die Teilkammern als Ventilsitze ausgebildet, auf die die be­ wegliche Wand dichtend auflegbar ist.

Die Pumpe kann eine reversible Drehkolbenpumpe sein, von der in der einen Drehrichtung die erste Teilkammer und in der anderen Drehrichtung die zweite Teilkammer mit einem höheren Druck gegenüber der jeweils anderen Teilkammer beaufschlagbar ist.

Zur Erreichung einer guten Druckdifferenz in den beiden Teilkammern kann die Drehkolbenpumpe einen in einer zylindrischen Pumpenkammer drehbar antreibbaren Rotor besitzen, wobei zwei Kanäle in Umfangsrichtung im Abstand voneinander in die Pumpenkammer einmünden und der eine Kanal in die erste Teilkammer und der andere Kanal in die zweite Teilkammer führt.

Ein besonders günstiger Druckaufbau mit hoher Druckdifferenz in den Teilkammern wird dadurch erreicht, daß die Kanäle tangential an der umlaufenden zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer in diese einmünden.

Ist die Pumpe in einer Scheibenwaschanlage in einem Kraft­ fahrzeug eingebaut, so kann an den ersten Druckauslaß eine von der Pumpe weit entfernte Scheibenwaschdüse und an den zweiten Druckauslaß einer der Pumpe nahe Scheibenwaschdüse mit Waschflüssigkeit versorgbar an­ geschlossen sein. Die Ansprechverzögerung, die an der durch den zweiten Druckauslaß zu versorgenden Scheiben­ waschdüse entsteht, ist aufgrund der kurzen Entfernung zwischen der Pumpe und dieser Scheibenwaschdüse gering und damit nicht störend.

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 nach Fig. 1 entlang der Linie I-I.

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 deckelförmiges Gehäuseteil 3 verschlossen, an dem auch die Stromanschluß­ kontakte 4 angeordnet sind. Auf der dem Gehäuseteil 2 ab­ gewandten Seite ragt eine Antriebswelle 5 des Elektromotors 2 mittels einer Dichtung 7 abgedichtet durch eine Gehäuse­ bohrung 6 in eine Pumpenkammer 8.

In der dem Gehäuseteil 3 abgewandten Stirnseite des Gehäuse­ teils 1 ist eine Hälfte der Pumpenkammer 8 und eine in der gleichen Ebene quer zur Drehachse der Antriebswelle 5 neben der Pumpenkammer 8 angeordnete Druckkammer 9 ausgebildet. Die etwa spiegelbildliche andere Hälfte der Pumpenkammier 8 und der Druckkammer 9 ist in einem Gehäuseteil 4 ausgebildet, das axial mit dem Gehäuse­ teil 1 verbunden ist.

Das Gehäuseteil 10 weist einen koaxial zur Antriebs­ welle angeordneten Saugstutzen 11 mit einem zur Pumpenkammer 8 führenden Saugkanal 12 auf.

In der mit zylindrischem Querschnitt ausgebildeten Pumpen­ kammer 8 ist ein mit der Antriebswelle 5 verbundener und vom Elektromotor 2 drehbar antreibbarer Rotor 13 angeord­ net.

In die umlaufende zylindrische Innenwand 14 der Pumpenkam­ mer 8 münden in Umfangsrichtung im Abstand voneinander zwei Kanäle 15 und 16. Von diesen tangential einmünden­ den Kanälen 15 und 16 führt der Kanal 15 in die erste Teil­ kammer 17 und der Kanal 16 in die zweite Teilkammer 18, der durch eine flexible Membran 19 in die Teilkammern 17 und 18 unterteilten Druckkammer 9. Die Membran 19 ist dabei mit ihrem umlaufenden Randbereich in einer Ringnut 20 zwischen den 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 sitze 23 und 24 bilden. Die mit ihrer Ebene sich mit Spiel zwischen den Ventilsitzen 23 und 24 erstreckende Membran 19 bildet ein Schließglied, durch das entweder der Druckauslaß 21 oder der Druckauslaß 22 verschließbar ist.

Dies ist davon abhängig, in welche Drehrichtung der Ro­ tor 13 durch den reversiblen Elektromotor 2 angetrieben wird, da davon abhängig 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, während bei höherem Druck in der Teilkammer 18 der Ventilsitz 23 des Druckauslasses 21 verschlossen ist.

Bei Stillstand des Rotors 13 und Drucklosigkeit in der Druckkammer 9 wird die Membran 19 durch eine in der Teil­ kammer 18 angeordnete und am Gehäuseteil 10 abgestützte Druckfeder 25 zur Anlage an dem Ventilsitz 23 beaufschlagt. Dadurch ist der Druckauslaß 21 verschlossen, so daß kein Druckmedium über den Anschlußstutzen 26 des Druckauslasses 21 in die Teilkammer 17 zurückströmen kann. Die von der Teil­ kammer 18 zum Anschlußstutzen 27 des Druckauslasses 22 führende Verbindung bleibt offen.

Claims (8)

1. Pumpe mit zwei wahlweise druckbeaufschlagbaren Druck­ auslässen, insbesondere für Scheibenwaschanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einer durch eine bewegliche Wand in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilten Druckkammer, wobei von der ersten Teilkammer ein erster Druckauslaß und von der zweiten Teilkammer ein zweiter Druckauslaß ausgeht und wahlweise die erste Teilkammer gegenüber der zweiten Teilkammer und umgekehrt mit höherem Druck beaufschlagbar ist, und wobei bei höherer Druckbeaufschlagung der ersten Teilkammer der zweite Druckauslaß sowie bei höherer Druckbeaufschlagung der zweiten Teilkammer der erste Druckauslaß von der durch den Druck in den Teilkammern bewegbaren Wand verschließ­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand permanent von einer Kraft in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß (21) beaufschlagt ist, wobei der erste Druckauslaß (21) unterhalb einer bestimmten Druck­ differenz zwischen der ersten und zweiten Teilkammer (17 und 18) verschlossen und oberhalb der bestimmten Druckdifferenz mit höherem Druck in der ersten Teil­ kammer (17) gegenüber der zweiten Teilkammer (18) ge­ öffnet ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand eine mit ihrem umlaufenden Rand am Gehäuse (1, 10) der Druckkammer (9) dicht ange­ ordnete flexible Membran (19) ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (19) von einer am Gehäuse (10) der Druck­ kammer (9) abgestützten, vorgespannten Feder (25) mit einer Kraft permanent in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß (21) beaufschlagt ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran eine in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß gerichtete Eigenvorspannung be­ sitzt.

5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Druckauslässe (21 und 22) in die Teilkammern (17 und 18) als Ventilsitze (23 und 24) ausgebildet sind, auf die die bewegliche Wand dichtend auflegbar ist.

6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine reversible Drehkolben­ pumpe ist, von der in der einen Drehrichtung die erste Teilkammer (17) und in der anderen Drehrichtung die zweite Teilkammer (18) mit einem höheren Druck gegenüber der jeweils anderen Teilkammer beaufschlagbar ist.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkolbenpumpe einen in einer zylindrischen Pumpen­ kammer (8) drehbar antreibbaren Rotor (13) besitzt, wobei zwei Kanäle (15, 15) in Umfangsrichtung im Abstand zueinander in die Pumpenkammer (8) einmünden, und der eine Kanal (15) in die erste Teilkammer (17) und der andere Kanal (16) in die zweite Teilkammer (18) führt.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (15, 16) tangential an der umlaufenden zylindri­ schen Innenwand (14) der Pumpenkammer (8) in diese ein­ mündet.