DE4304634B4

DE4304634B4 - Pumpenfilter mit Füllstandssensorvorrichtung

Info

Publication number: DE4304634B4
Application number: DE19934304634
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hoffmann; Martin Horn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2013-02-17
Also published as: DE4304634A1

Abstract

Pumpenfilter mit einem rohrartigen Filterteil, das dicht in eine Behälteröffnung eines Flüssigkeitsbehälters einsetzbar ist, die in dem etwa waagrechten Boden einer im Behälter ausgeformten, nach oben offenen Tasche ausgebildet ist, wobei das Filterteil mit seinem einen Ende bis nahe an den Boden des Flüssigkeitsbehälters ragt und an seinem anderen, aus dem Flüssigkeitsbehälter herausragenden Ende mit dem Saugstutzen einer Flüssigkeitspumpe verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des in das Behälterinnere ragenden Bereichs des Filterteils (7, 47, 57) gelenkig ein Schwimmerträger (9, 49, 59) mit wenigstens einem Schwimmer (12) und im Abstand zum Filterteil einem Funktionselement (14,45) eines Niveauschalters angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pumpenfilter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Moderne Kraftfahrzeuge weisen wenigstens eine Wascheinrichtung für die Säuberung der Frontscheibe während der Fahrt auf. Diese besteht im allgemeinen aus einem Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit, einer darin angeordneten, elektrisch angetriebenen Pumpe und einem Leitungssystem zur Verteilung der Waschflüssigkeit an die vor der Frontscheibe angeordneten Spritzdüsen. Häufig finden sich ähnliche Wascheinrichtungen für die Frontgläser der Scheinwerfer und/oder die Heckscheibe.

In der EP 0 511 352 A1 wird eine Windschutzscheiben-Waschpumpe mit Flüssigkeitssensorvorrichtung beschrieben, die im wesentlichen durch ein in etwa zylindrisches Gehäuse (E), dass ein Pumpenkörperteil (CB) und eine rückseitige Abdeckung (TC) aufweist, gebildet ist. Beide Teile können durch entsprechende mechanische Mittel fest miteinander verbunden werden, wobei das Pumpenkörperteil (CB) an einem Ende (A) eine axiale röhrenförmige Ansaugverlängerung (1) für Reinigungsflüssigkeit (L) aufweist. In der JP 07267055 A wird eine Lagerung für einen Waschtank einer Scheibenwaschanlage beschrieben. Er dient zur Sicherstellung der Flüssigkeitsmenge und steuert die Wasserpumpe für die Windschutzscheibe.

Die Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit befinden sich bei den Waschanlagen für die Frontscheibe of im Motorraum oder im Fall der Heckscheiben-Waschanlage in der Seitenverkleidung des Kofferraums oder der Heckklappe. In jedem Fall erfordert die Überwachung des Flüssigkeitsstandes in den Vorratsbehältern einige Aufmerksamkeit und es besteht das Bedürfnis nach einer Restmengenanzeige, die dem Fahrzeugführer in ähnlicher Weise wie die Kraftstoffreserve-Anzeigeleuchte rechtzeitig an die Ergänzung der Flüssigkeitsvorräte erinnert.

Damit die aus Kostengründen häufig verwendete Flügelradpumpe selbstansaugend arbeitet, muß das Pumpenrad stets direkten Kontakt mit der Waschflüssigkeit haben, es ist daher nahe dem Behälterboden angeordnet und ein zweckmäßig gestaltetes Filter vorgeschaltet, um das Verstopfen der Spritzdüsen durch Fremdkörper zu vermeiden. Der Elektromotor für den Antrieb der Flügelradpumpe befindet sich außerhalb des Behälters. Zur Vermeidung einer langen Pumpenwelle ist an den unteren Teil des Waschflüssigkeitsbehälters häufig seitlich eine Tasche angeformt, die an der Oberseite eine Öffnung zur Aufnahme der aus Elektromotor, Flügelradpumpe und Ansaugfilter bestehenden Pumpeneinheit aufweist. Eine Einrichtung mit diesen Merkmalen ist aus der EP 0 284 662 A2 bekannt, eine Restmengenanzeige ist dort jedoch nicht vorgesehen.

Es ist zwar bekannt, zur Messung von Flüssigkeitsständen in dem zu überwachenden Behälter im wesentlichen senkrecht von einer Öffnung im Deckel bis nahe dem Behälterboden eine Meßanordnung mit Magnetschaltern und zugehörigen Schwimmern mit Dauermagneten vorzusehen ( DE 24 08 124 A2 ), jedoch erfordert eine solche Anordnung einen zusätzlichen Montagevorgang und eine weitere Öffnung im Behälter. Beides ist aus Kosten- und Stabilitätsgründen unerwünscht. Erwünscht ist vielmehr, daß eine einzige, aus Elektromotor, Flügelradpumpe, Saugfilter und Restmengengeber bestehende Einheit in eine dafür vorgesehene Öffnung des Flüssigkeitsbehälters einer Waschanlage im Kraftfahrzeug einsetzbar ist und dort mit wenigen Handgriffen betriebsfertig befestigt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Pumpenfilter für eine Waschanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, in dem die obenerwähnte vorteilhafte Gestaltung verwirklicht ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Das erfindungsgemäße Pumpenfilter mit einem rohrartigen Filterteil, das dicht in eine Behälteröffnung eines Flüssigkeitsbehälters einsetzbar ist, die in dem etwa waagrechten Boden einer im Behälter ausgeformten, nach oben offenen Tasche ausgebildet ist, wobei das Filterteil mit seinem einen Ende bis nahe an den Boden des Flüssigkeitsbehälters ragt und an seinem anderen, aus dem Flüssigkeitsbehälter herausragenden Ende mit dem Saugstutzen einer Flüssigkeitspumpe verbindbar ist, ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des in das Behälterinnere ragenden Bereichs des Filterteils gelenkig ein Schwimmerträger mit wenigstens einem Schwimmer und im Abstand zum Filterteil einem Funktionselement eines Niveauschalters angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß die Waschflüssigkeitspumpe keine Veränderung bei Anordnung des Restmengengebers gegenüber der Ausführung ohne Restmengengeber erfährt. Ferner ist vorteilhaft, daß auch bei nachträglicher Anordnung des Restmengengebers keine weitere Öffnung im Waschflüssigkeits-Vorratsbehälter erforderlich ist und der Restmengengeber nicht aus dem Behälterprofil herausragt. In beiden Fällen, also sowohl bei serienmäßigem als auch bei nachträglichem Einbau, bereitet das Einbringen der Schwimmer in den Waschflüssigkeits-Vorratsbehälter keine Schwierigkeiten.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß oberhalb des in das Behälterinnere ragenden Bereichs des Filterteils und benachbart zu einer Behälterwand ein magnetisch betätigbarer Schalter angeordnet ist, daß der Schwimmerträger als bandförmiger Schwimmerträger ausgebildet ist, der in der Bandebene flexibel biegbar und quer zur Bandebene biegesteif ist und im Bereich seines freien Endes einen Schwimmer, sowie in einem Abstand zum Filterteil ein Auslöseelement des magnetisch betätigbaren Schalters trägt. Dadurch ergibt sich eine kompakte Ausführung der Gesamtanordnung, die sich auch bei beengten Platzverhältnissen leicht in den Waschflüssigkeits-Vorratsbehälter einsetzen läßt. Außerdem entfallen durch die berührungslose Beeinflussung an der Außenseite des Behälters weitere Öffnungen und damit verbundene Abdichtungserfordernisse.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß an dem in das Behälterinnere ragenden Bereich des Filterteils ein bandförmiger Schwimmerträger mit seinem einen Ende angeordnet ist, der in der Bandebene flexibel biegbar und quer zur Bandebene biegesteif ausgebildet ist, wenigstens im Bereich seines freien Endes einen Schwimmer trägt, sowie in einem Abstand zum Filterteil einen Neigungsschalter aufweist. Auch hierdurch läßt sich erreichen, daß durch die vorhandene Öffnung für den Durchtritt des Pumpenfilters die Funktionen des Restmengen-Gebers erfüllt werden, Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist der bandförmige Schwimmerträger in seinem dem Filterteil entfernten Bereich eine oder mehrere Ausnehmungen auf, in die die Schwimmer einknüpfbar sind. Diese Ausführung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine Anpassung der Auftriebskräfte an die jeweiligen Einbauverhältnisse.

Vorteilhaft ist weiter vorgesehen, daß die Schwimmer eine Schwimmerkette bilden. Dies ermöglicht in einfacher Weise die Anpassung der Länge des Schwimmerträgers an die Behältergröße und erlaubt darüber hinaus leicht die Einstellung des Betätigungselements für den Niveauschalter an diesen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß oberhalb des in das Behälterinnere ragenden Bereichs des Filterteils und benachbart zu einer Behälterwand ein magnetisch betätigbarer Schalter angeordnet ist, daß der Schwimmer als biegesteifer Schlauch ausgebildet ist, der im Bereich seines freien Endes einen Verschlußstopfen aufweist, der ein Auslöseelement des magnetisch betätigbaren Schalters trägt. Dadurch läßt sich die Anzahl der Bauteile für den Restmengen-Geber weiter verringern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des Pumpenfilters nach der Erfindung in Seitenansicht, 2 ebenfalls schematisch einen Querschnitt durch das Pumpenfilter nach 1, 3 ein Detail aus diesem ersten Ausführungsbeispiel, 4 wieder schematisch eine zweite Ausführung eines Pumpenfilters in Seitenansicht, 5 eine dritte Ausführung eines Pumpenfilters nach der Erfindung, wiederum schematisch in Seitenansichts-Darstellung. Gleiche Bauteile mit gleicher Funktion sind in der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Pumpenfilter zusammen mit dem Ansaugstutzen einer Flüssigkeitspumpe in zwei Einbausituationen im Behälter der Scheibenwascheinrichtung. Vom Behälter für die Waschflüssigkeit ist der waagrecht verlaufende Boden 1 und eine Seitenwand 2 dargestellt, wobei letztere in die ebenfalls waagrechte Bodenwand 3 einer Tasche 4 geringer Höhe ausläuft. In dieser Bodenwand 3 der Tasche 4 ist eine Öffnung 5 zur Aufnahme des an der Unterseite des Saugstutzens 6 der Flüssigkeitspumpe angeordneten Filters 7 vorgesehen. Das Filter 7 ist im Bereich der Anbindung an den Saugstutzen 6 mit größerem Durchmesser als Dichtung 8 zur flüssigkeitsdichten Anordnung des Filters 7 in der Öffnung 5 ausgebildet.
Am freien Ende des Filters 7 ist ein flexibler bandförmiger Schwimmerträger 9 mit leiterförmiger Gestalt angelenkt. Die beiden durchlaufenden Holme 10 sind demgemäß durch eine Anzahl Sprossen 1i miteinander verbunden (3). Jede durch jeweils zwei Holme 10 und zwei Sprossen 11 gebildete Öffnung des Schwimmerträgers 9 ist zur Aufnahme eines Schwimmers 12 geeignet, wobei der Schwimmer an seinen Stirnseiten Nuten 13 aufweist, mittels derer er zwischen jeweils zwei benachbarte Sprossen 11 gehalten ist. Der Schwimmerträger bleibt so in seiner Ebene in der Längsrichtung flexibel, in der Querrichtung wird er jedoch biegesteif, so daß bei der vorgesehenen Blindmontage die vorgegebene Richtung des aus Schwimmerträger 9 und Schwimmern 12 bestehenden Gebildes im Vorratsbehälter eingehalten wird. Der letzte der Schwimmer 12 in der entstehenden Kette trägt einen Permanentmagneten 14, der einfach in den elastischen Schwimmer eingeklipst sein kann. An der Außenseite der senkrecht verlaufenden Wand 2 ist in Höhe des erwünschten Restmengenpegels ein durch den Permanentmagneten 14 beeinflußbarer Niveauschalter 15 angebracht. Dabei kann der Niveauschalter 15 sowohl an der Wand 2 selbst als auch am Ansaugstutzen 6 der Pumpe benachbart zur Wand 2 und zum Permanentmagneten 14 befestigt sein.
Beim Zusammenbau der Gesamtanordnung wird die aus Pumpe mit Ansaugstutzen 6, Pumpenfilter 7, Schwimmerträger 9 mit Schwimmern 12 und Permanentmagneten 14 und gegebenenfalls am Ansaugstutzen angebrachten Niveauschalter 15 bestehende Montageeinheit von oben auf die Öffnung 5 der Tasche 4 abgesenkt und befestigt. In 1 sind die Elemente während des Montagevorgangs dargestellt und mit Indizes (7', 8', 9', 12') versehen. Dabei ist das Pumpenfilter 7 so ausgerichtet, daß sich der Schwimmerträger 9 in der vorgesehenen Richtung auf dem Behälterboden erstreckt, so daß er nach dem Befüllen des Vorratsbehälters, getragen durch die mit ihm verbundenen Schwimmer 12, aufschwimmt. Die Abmessungen des Schwimmerträgers 9 und der Schwimmer 12 sind dabei so gewählt, daß bei einem Flüssigkeitspegel über dem Restmengenstand der letzte Schwimmer in der Schwimmerkette und damit der Permanentmagnet 14 benachbart zum Niveauschalter 15 schwimmt und diesen beeinflußt. Eine beispielsweise am Armaturenbrett im Sichtbereich des Fahrers angeordnete Signalleuchte bleibt dunkel, der Fahrer erkennt, daß noch genügend Flüssigkeit im Waschmittel-Vorratsbehälter ist. Wenn infolge der Benutzung der Scheibenwaschanlage der Flüssigkeitspegel sinkt und den Schwimmer mit eingearbeitetem Dauermagneten erreicht, dann sinkt im weiteren Verlauf der Entnahme auch dieser Schwimmer und der Permanentmagnet 14 entfernt sich vom Niveauschalter 15, so daß dieser umschaltet, die Anzeigeleuchte aufleuchtet und den Fahrer auf den nur noch geringen Flüssigkeitsvorrat aufmerksam macht.
Bei der Ausführungsform des Pumpenfilters nach 4 trägt das erste Glied des Schwimmerträgers 49 nach dem Pumpenfilter 47 einen Neigungsschalter 45, der elektrisch mit der Anzeigeleuchte verbunden ist. Dieser Neigungsschalter kann beispielsweise ein Kugelschalter sein. Bei einem Flüssigkeitsspiegel über dem vorgegebenen Restmengenstand schwimmt die Schwimmerkette und damit der Schwimmerträger so weit auf, daß der Kontakt des Neigungsschalters geöffnet ist und die Anzeigeleuchte dunkel bleibt. Beim Absinken des Flüssigkeitsstands unter diesen vorgegebenen Restmengenstand sinken die Schwimmer ab, die Neigung des Schalters 45 verändert sich und der Kontakt wird geschlossen, so daß die erwünschte Warnung erfolgt.
Die Ausführung des Pumpenfilters nach 5 weist anstelle einer Schwimmerkette einen einzigen Schwimmer auf, der jedoch zur leichteren Montage flexibel gestaltet ist. An das Pumpenfilter 57 ist zu diesem Zweck mittels eines flexiblen Zwischenstücks 59 ein Schlauchstück 52 befestigt, das am freien Ende durch einen Verschlußstopfen 53 verschlossen ist und der in einem Hohlraum den Permanentmagneten 14 aufnimmt. Der Niveauschalter 15 ist in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach 1 an der Außenseite der Wand 2 angeordnet. Das Schlauchstück 52 schwimmt bei genügend gefülltem Waschmittel-Vorratsbehälter auf und betätigt über den Permanentmagneten 14 den Niveauschalter 15 in der gewünschten Weise, während beim Absinken des Flüssigkeitspegels unter die vorgegebene Grenze sich das Schlauchstück 52 um fas flexible Zwischenstück 59 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und damit der Permanentmagnet 14 seinen Einfluß auf den Niveauschalter 15 verliert, worauf dessen Kontakt schließt und die Anzeigeleuchte zum Aufleuchten bringt.

Claims

Pumpenfilter mit einem rohrartigen Filterteil, das dicht in eine Behälteröffnung eines Flüssigkeitsbehälters einsetzbar ist, die in dem etwa waagrechten Boden einer im Behälter ausgeformten, nach oben offenen Tasche ausgebildet ist, wobei das Filterteil mit seinem einen Ende bis nahe an den Boden des Flüssigkeitsbehälters ragt und an seinem anderen, aus dem Flüssigkeitsbehälter herausragenden Ende mit dem Saugstutzen einer Flüssigkeitspumpe verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des in das Behälterinnere ragenden Bereichs des Filterteils (7, 47, 57) gelenkig ein Schwimmerträger (9, 49, 59) mit wenigstens einem Schwimmer (12) und im Abstand zum Filterteil einem Funktionselement (14,45) eines Niveauschalters angeordnet ist.
Pumpenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des in das Behälterinnere ragenden Bereichs des Filterteils (7) und benachbart zu einer Behälterwand (2) ein magnetisch betätigbarer Schalter (15) angeordnet ist, daß der Schwimmerträger (9) als bandförmiger Schwimmerträger ausgebildet ist, der in der Bandebene flexibel biegbar und quer zur Bandebene biegesteif ist und im Bereich seines freien Endes einen Schwimmer (12), sowie in einem Abstand zum Filterteil (7) ein Auslöseelement (14) des magnetisch betätigbaren Schalters (15) trägt.
Pumpenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in das Behälterinnere ragenden Bereich des Filterteils (47) ein bandförmiger Schwimmerträger (49) mit seinem einen Ende angeordnet ist, der in der Bandebene flexibel biegbar und quer zur Bandebene biegesteif ausgebildet ist, wenigstens im Bereich seines freien Endes einen Schwimmer (12) trägt, sowie in einem Abstand zum Filterteil einen Neigungsschalter (45) aufweist.
Pumpenfilter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bandförmige Schwimmerträger (9, 49) in seinem dem Filterteil (7) entfernten Bereich eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist, in die die Schwimmer (12) einknüpfbar sind.
Pumpenfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmer (12) eine Schwimmerkette bilden.
Pumpenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des in das Behälterinnere ragenden Bereichs des Filterteils (57) und benachbart zu einer Behälterwand (2) ein magnetisch betätigbarer Schalter (15) angeordnet ist, daß der Schwimmer als biegesteifer Schlauch (52) ausgebildet ist, der im Bereich seines freien Endes einen Verschlußstopfen (53) aufweist, der ein Auslöseelement (14) des magnetisch betätigbaren Schalters trägt.