DE4408380C2 - Pumpe mit zwei wahlweise beaufschlagbaren Druckauslässen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe mit einem Gehäuse und zwei wahl­ weise mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Druckauslässen insbeson­ dere für Scheibenwaschanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einer durch eine bewegliche Wand in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilten Druck­ kammer, wobei durch die bewegliche Wand der in die erste Teilkammer mün­ dende Druckauslaß bzw. der in die zweite Teilkammer mündende Druckauslaß verschließbar ist, und mit einer einen reversibel drehbar antreibbaren Pumpen­ rotor aufnehmenden Pumpenkammer, an deren zylindrischer Innenwand in Umfangsrichtung im Abstand voneinander ein zur ersten Teilkammer führender erster Druckkanal und ein zur zweiten Teilkammer führender zweiter Druck­ kanal einmünden und in die koaxial zur Drehachse einer Antriebswelle ein Sauganschluß mündet, wobei die Pumpenkammer und die Druckkammer nebeneinander angeordnet sind und wobei die Druckkanäle mit geradem Ver­ lauf etwa in einer quer zur Drehachse angeordneten Ebene der Pumpenkam­ mer zur Druckkammer führen.

Bei einer derartigen Pumpe (DE 41 36 348 A1 und EP 0 271 318 A2) ist es bekannt, die bewegliche Wand der Druckkammer in einer Ebene quer zur Ebene der Pumpenkammer, also längs der Drehachse anzuordnen, was eine entsprechende Baugröße erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine geringe Baugröße ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bewegliche Wand in einer gegenüber der Ebene der Pumpenkammer um einen bestimmten Winkel geneigten Ebene angeordnet ist.

Beträgt der bestimmte Winkel etwa 30°, so kann der erforderliche Bauraum bei gleichzeitig weitgehend gerader Führung der Kanäle gering gehalten werden.

Schneidet die Ebene der beweglichen Wand die Ebene der Pumpenkammer insbesondere etwa an der Drehachse, so ist eine besonders strömungs­ günstige gerade Führung der Kanäle möglich.

Münden die Kanäle auf etwa derselben an der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer umlaufenden Linie in die Pumpenkammer, so ist auch die Pumpenkammer mit einer geringen axialen Erstreckung ausbildbar.

Verläuft die radial umlaufende Linie mittig an der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer, so werden die velustreichen, nicht in einen Förderstrom umsetzbaren Umwälzungen des Druckmediums in der Pumpenkammer weit­ gehend vermieden.

Erstrecken sich dabei die Mündungen der Druckkanäle etwa über die Breite der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer, so wird eine optimal geringe axiale Erstreckung bei optimaler Vermeidung nicht in einen Förderstrom umsetzbarer Umwälzungen des Druckmediums erreicht.

Vorzugsweise münden die Druckkanäle tangential an der zylindrischen Innenwand in die Pumpenkammer ein. Die Druckkanäle können auch auf zwei parallel zueinander an der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer radial umlaufenden Linien in die Pumpenkammer einmünden.

Eine geringe Baugröße und eine leichte Herstellbarkeit mit wenig Bauteilen wird erreicht, wenn Pumpenkammer und Druckkammer ein gemeinsames Gehäuse besitzen, das aus zwei miteinander verbindbaren Gehäusehälften besteht, wobei die Verbindungsebene der Gehäusehälften etwa in der Ebene der Pumpenkammer ange­ ordnet ist.

Zu einer einfachen, leicht montierbaren Ausgestaltung führt es, wenn die bewegliche Wand eine flexible Membran ist, die mit ihrem radial umlaufenden Randbereich zwischen den beiden Gehäusehälften eingeklemmt gehalten ist.

Ist dabei die bewegliche Wand permanent von einer Kraft in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß beaufschlagt, wobei der erste Druckauslaß unterhalb einer bestimmten Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten Teilkammer verschlossen und oberhalb der bestimmten Druckdifferenz mit höherem Druck in der ersten Teilkammer gegenüber der zweiten Teilkammer geöffnet ist, so wird erreicht, daß der erste Druckauslaß immer geschlossen gehalten wird, wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist. Druckmedium, das sich in einer an den ersten Druckauslaß angeschlossenen und höher als die Pumpe angeordneten Leitung befindet, kann so nicht über die Pumpe zu einem Behälter zurücklaufen, aus dem die Pumpe das Druckmedium ansaugt. Führt die an den ersten Druckauslaß angeschlossene Leitung zu einem Bereich tieferen Niveaus als der Pumpe, so kann der Behälter nicht über die Pumpe auslaufen.

Die Vorspannung der Membran kann auf Bauteil und Bauraum sparende Weise dadurch erreicht werden, daß die Membran eine in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß gerichtete Eigenvorspannung besitzt.

Eine andere Möglichkeit zur Erreichung der Vorspannung der Membran besteht darin, daß die Membran von einer am Gehäuse der Druckkammer abgestützten vorgespannten Feder in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß beauf­ schlagt ist.

Ein einwandfreies Schließen der Druckauslässe durch die Membran wird da­ durch erreicht, daß die Mündungsbereiche der Druckauslässe etwa rohr­ stutzenartig in die ihnen zugeordneten Teilkammern hineinragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Pumpe mit zwei wahlweise beaufschlagten Druck­ auslässen,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Pumpe nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt der Pumpe entlang der Linie I-I in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt der Pumpe entlang der Linie II-II in Fig. 2,

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer Seitenansicht der Pumpe im Bereich der Ebene von Pumpenkammer und Druckkammer.

Die dargestellte Pumpe weist ein Gehäuse 1 auf, in dessen rechten Bereich ein reversierbarer Elektromotor angeordnet ist, der über einen Steckanschluß 2 mit einer Stromquelle verbindbar ist.

Die Motorwelle ragt axial als Antriebswelle 3 in eine Pumpenkammer 4, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet ist und in der ein von der Antriebswelle 3 getragener und reversibel drehbar antreibbarer Pumpen­ rotor angeordnet ist.

Der Bereich des Elektromotors ist gegenüber der Pumpenkammer 4 durch eine mit ihrer radial äußeren Zylinderfläche dicht in das Gehäuse 1 eingesetzten und mit ihrer inneren zylindrischen Bohrung die Antriebswelle 3 um­ schließenden Ringdichtung 6 gegenüber der Pumpenkammer 4 abgedichtet.

Auf der dem Elektromotor abgewandten Seite des Pumpenrotors 5 mündet ko­ axial zur Drehachse 7 der Antriebswelle 3 ein Sauganschluß 8 in die Pumpen­ kammer 4.

Wie in Fig. 5 zu sehen ist, münden Druckkanäle 9 und 10 in einem Abstand zueinander gegenläufig tangential an deren zylindrischer Innenwand in die Pumpenkammer 4. Die Druckkanäle 9 und 10 führen zu einer im Gehäuse 1 angeordneten Druckkammer 11. Die Druckkammer 11 ist durch eine flexible Membran 12 in eine erste Teilkammer 13 und eine zweite Teilkammer 14 unter­ teilt, wobei in die erste Teilkammer 13 ein erster Druckauslaß 15 und etwa diametral gegenüberliegend in die zweite Teilkammer 14 ein zweiter Druck­ auslaß 16 einmünden. Die Mündungsbereiche der Druckauslässe 15 und 16 sind etwa rohrstutzenartig in ihre Teilkammern 13 bzw. 14 hineinragend aus­ gebildet, wobei die Dichtflächen 17 bzw. 18 der Druckauslässe 15 bzw. 16, auf die sich die Membran 12 dichtend auflegen kann, etwa parallel zur Ebene der Membran 12 sind.

Die Ebene 19 der Membran 12 ist gegenüber der Ebene 20 der Pumpen­ kammer 4 um einen Winkel von 30° geneigt angeordnet.

Die Mündungen der Druckkanäle 9 und 10 in die Pumpenkammer 4 erstrecken sich über die Breite der zylindrischen Innenwand der Pumpenkammer 4. Sie führen mit geradem Verlauf in der Ebene 20 der Pumpenkammer 4 zur Druckkammer 11. Dadurch daß die Druckkammer 11 entsprechend der Ebene der Membran 12 um 30° zur Ebene 20 der Pumpenkammer geneigt angeordnet ist, mündet der Druckkanal 9 in die erste Teilkammer 13 und der Druckkanal 10 in die zweite Teilkammer 14 ohne daß die Druckkanäle 9 und 10 von ihrem geraden Verlauf abweichen müssen.

Das Gehäuse von Pumpenkammer 4 und Druckkammer 11 ist aus zwei miteinander verbindbaren Gehäusehälften 21 und 22 gebildet, wobei die Ver­ bindungsebene der Gehäusehälften 21 und 22 aus den mittigen, um den Winkel von 30° zueinander geneigten Schnittebenen der Pumpenkammer 4 und der Druckkammer 11 gebildet ist.

Die Gehäusehälfte 22 ist einteilig mit dem den Elektromotor aufnehmenden Gehäuseteil und die Gehäusehälfte 21 einteilig mit dem den Sauganschluß 8 aufweisenden Gehäuseteil ausgebildet, so daß die zum Beispiel mittels Ultraschallschweißen in ihrer Verbindungsebene miteinander verbundenen Gehäusehälften 21 und 22 das Gehäuse 1 bilden. Beim Zusammenfügen der beiden Gehäusehälften 21 und 22 wird auch die Membran 12 mit ihrem radial umlaufenden Randbereich 23 zwischen den beiden Gehäusehälften 21 und 22 eingeklemmt und die beiden Teilkammern 13 und 14 werden voneinander dicht abtrennend gehalten.

Die Membran 12 ist mit einer Eigenvorspannung versehen, durch die sie in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß 15 vorgespannt ist.

Von den beiden Druckauslässen 15 und 16 führen Druckkanäle 24 und 25 zu Druckanschlußstutzen 26 und 27, die um ein geringes Maß parallel zueinander sich etwa in entgegengesetzter Richtung erstrecken.

In der einen Drehrichtung des Pumpenrotors 5 wird Druckmedium, insbesondere Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahr­ zeugs über den Druckkanal 9 zur ersten Teilkammer 13 gefördert, in der ein die Membran 12 von der Dichtfläche 17 des ersten Druckauslasses 15 abhebender und auf den Druckauslaß 16 pressender Druck aufgebaut wird. Dadurch kann das Druckmedium über den Druckauslaß 15 und den Druckkanal 24 zum Bei­ spiel zu einer Scheibenwaschdüse an der Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs gefördert werden.

In der anderen Drehrichtung des Pumpenrotors 5 wird Druckmedium über den Druckkanal 10 zur zweiten Teilkammer 14 gefördert, in der ein die Membran 12 auf den Druckauslaß 15 pressender Druck aufgebaut wird. Über den Druckauslaß 16 und den Druckkanal 25 kann dann das Druckmedium zum Bei­ spiel zu einer Scheibenwaschdüse an der Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs gefördert werden.

Claims (12)

1. Pumpe mit einem Gehäuse und zwei wahlweise mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Druckauslässen, insbesondere für Scheibenwasch­ anlagen in Kraftfahrzeugen, mit einer durch eine bewegliche Wand in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilten Druckkammer, wobei durch die bewegliche Wand der in die erste Teilkammer mündende Druckauslaß bzw. der in die zweite Teilkammer mündende Druckauslaß verschließbar ist, mit einer einen reversibel drehbar antreibbaren Pum­ penrotor aufnehmenden Pumpenkammer, an deren zylindrischer Innen­ wand in Umfangsrichtung im Abstand voneinander ein zur ersten Teil­ kammer führender erster Druckkanal und ein zur zweiten Druckkammer führender zweiter Druckkanal einmünden und in die koaxial zur Dreh­ achse einer Antriebswelle ein Sauganschluß mündet, wobei die Pum­ penkammer und die Druckkammer nebeneinander angeordnet sind und wobei die Druckkanäle mit geradem Verlauf etwa in einer quer zur Dreh­ achse angeordneten Ebene der Pumpenkammer zur Druckkammer füh­ ren, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand in einer gegenüber der Ebene (20) der Pumpenkammer (4) um einen bestimm­ ten Winkel geneigten Ebene (19) angeordnet ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Winkel etwa 30° beträgt.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene (19) der beweglichen Wand die Ebene (20) der Pumpenkammer (4) etwa an der Drehachse (7) schneidet.

4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die pumpenkammerseitigen Mündungen der Druckkanäle (9, 10) sich etwa über die Breite der zylindrischen Innenwand der Pum­ penkammer (4) erstrecken.

5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckkanäle (9, 10) tangential an der zylindrischen Innenwand in die Pumpenkammer (4) einmünden.

6. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ kanäle (9, 10) auf zwei parallel zueinander an der zylindrischen Innen­ wand der Pumpenkammer (4) radial umlaufenden Linien in die Pumpen­ kammer (4) einmünden.

7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Pumpenkammer (4) und Druckkammer (11) ein gemein­ sames Gehäuse (1) besitzen, das aus zwei miteinander verbindbaren Gehäusehälften (21, 22) besteht, wobei die Verbindungsebene der Gehäusehälften (21, 22) etwa in der Ebene (20) der Pumpenkammer (4) angeordnet ist.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegli­ che Wand eine flexible Membran (12) ist, die mit einem radial umlaufen­ den Randbereich (23) zwischen den beiden Gehäusehälften (21, 22) eingeklemmt gehalten wird.

9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die bewegliche Wand permanent von einer Kraft in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß (15) beaufschlagt ist, wobei der erste Druckauslaß (15) unterhalb einer bestimmten Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten Teilkammer (13, 14) verschlossen und oberhalb der bestimmten Druckdifferenz mit höherem Druck in der ersten Teilkammer (13) gegenüber der zweiten Teilkammer (14) geöffnet ist.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) eine in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß (15) gerichtete Eigenvorspannung besitzt.

11. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) von einer am Gehäuse der Druckkammer (11) abgestützten, vorge­ spannten Feder in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß (15) beaufschlagt ist.

12. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mündungsbereiche der Druckauslässe (15, 16) etwa rohrstutzenartig in die ihnen zugeordneten Teilkammern (13, 14) hinein­ ragen.