DE4408380C2 - Pump with two optional pressure outlets - Google Patents
Pump with two optional pressure outletsInfo
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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.The invention relates to a pump with a housing and two choice wise pressure outlets in particular with a pressure medium for windscreen washers in motor vehicles, with one by one movable wall divided into a first and a second partial chamber pressure chamber, with the movable wall of the mün into the first sub-chamber ending pressure outlet or the pressure outlet opening into the second partial chamber is closable, and with a reversibly rotatably driven pumps rotor receiving pump chamber, on its cylindrical inner wall in Circumferential direction at a distance from one another leading to the first partial chamber first pressure channel and a second pressure leading to the second partial chamber open into the channel and into the coaxial to the axis of rotation of a drive shaft Suction port opens, the pump chamber and the pressure chamber are arranged side by side and wherein the pressure channels with straight Ver run approximately in a plane arranged transversely to the axis of rotation of the pump Always lead to the pressure chamber.
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.It is with such a pump (DE 41 36 348 A1 and EP 0 271 318 A2) known, the movable wall of the pressure chamber in a plane transverse to Level of the pump chamber, so to arrange along the axis of rotation, which is a appropriate size required.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine geringe Baugröße ermöglicht.The object of the invention is therefore a pump of the beginning to create mentioned type that allows a small size.
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.This object is achieved in that the movable Wall in one opposite the level of the pump chamber certain angle inclined plane is arranged.
Beträgt der bestimmte Winkel etwa 30°, so kann der erforderliche Bauraum bei gleichzeitig weitgehend gerader Führung der Kanäle gering gehalten werden. If the specific angle is approximately 30 °, the required installation space can be added at the same time, the channels are kept largely straight.
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.The plane of the movable wall intersects the plane of the pump chamber especially around the axis of rotation, so is a particularly flow inexpensive straight guidance of the channels possible.
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.The channels open on approximately the same on the cylindrical inner wall of the Pump chamber circumferential line in the pump chamber, so is the Pump chamber can be designed with a small axial extent.
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.The radial circumferential line runs centrally on the cylindrical inner wall of the Pump chamber, so the velus rich, not in a flow feasible circulations of the pressure medium in the pump chamber far avoided.
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.The mouths of the pressure channels extend approximately over the width of the cylindrical inner wall of the pump chamber, so an optimally low axial extension with optimal avoidance not in a flow achievable circulations of the print medium achieved.
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.The pressure channels preferably open tangentially to the cylindrical one Inner wall into the pump chamber. The pressure channels can also be on two parallel to each other on the cylindrical inner wall of the pump chamber radially flow into the pump chamber.
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.A small size and ease of manufacture with few components reached when pump chamber and pressure chamber have a common housing own, which consists of two interconnectable housing halves, the connection plane of the housing halves being approximately in the plane of the pump chamber is arranged.
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. It leads to a simple, easy to assemble design if the movable wall is a flexible membrane with its radial circumferential Edge area between the two housing halves is kept clamped.
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.If the movable wall is permanently open by a force in the closing direction acts on the first pressure outlet, the first pressure outlet below a certain pressure difference between the first and second subchambers closed and above the determined pressure difference with higher pressure is opened in the first subchamber opposite the second subchamber, so the first pressure outlet is always kept closed, when the pump is not in operation. Print medium that is in a to the first pressure outlet connected and arranged higher than the pump Line is not able to flow back to a container via the pump, from which the pump draws the pressure medium. Lead the first Pressure outlet connected line to an area lower than the pump, the container cannot leak out through the pump.
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.The prestressing of the membrane can save space in terms of component and installation space can be achieved in that the membrane in the closing direction on the first pressure outlet directed self-bias.
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.Another way to achieve the bias of the membrane is in that the membrane is supported on the housing of the pressure chamber preloaded spring in the closing direction on the first pressure outlet strikes.
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.A perfect closing of the pressure outlets through the membrane is there achieved by that the mouth areas of the pressure outlets approximately pipe protrude like a nozzle into the sub-chambers assigned to them.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and will described in more detail below. Show it:
Fig. 1 eine Ansicht einer Pumpe mit zwei wahlweise beaufschlagten Druck auslässen, Fig. 1 is a view of outlets of a pump with two selectively applied pressure,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Pumpe nach Fig. 1, Fig. 2 is a side view of the pump according to Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt der Pumpe entlang der Linie I-I in Fig. 1, Fig. 3 shows a section of the pump taken along the line II in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt der Pumpe entlang der Linie II-II in Fig. 2, Fig. 4 shows a section of the pump taken along the line II-II in Fig. 2,
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer Seitenansicht der Pumpe im Bereich der Ebene von Pumpenkammer und Druckkammer. Fig. 5 is a schematic representation of a side view of the pump in the area of the plane of the pump chamber and pressure chamber.
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.The pump shown has a housing 1 , in the right area of which a reversible electric motor is arranged, which can be connected to a power source via a plug connection 2 .
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.The motor shaft projects axially as a drive shaft 3 into a pump chamber 4 , which is cylindrical in the present exemplary embodiment and in which a pump rotor, which is carried by the drive shaft 3 and can be driven in a reversibly rotatable manner, is arranged.
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.The range of the electric motor relative to the pump chamber 4 is sealed by having its radially outer cylindrical surface tightly inserted into the housing 1 and cylindrical with its inner bore, the drive shaft 3 by closing ring seal 6 relative to the pump chamber. 4
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.On the side facing away from the electric motor of the pump rotor 5 , a suction port 8 opens out axially to the axis of rotation 7 of the drive shaft 3 into the pump chamber 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.As can be seen in FIG. 5, pressure channels 9 and 10 open into the pump chamber 4 in opposite directions tangentially at their cylindrical inner wall. The pressure channels 9 and 10 lead to a pressure chamber 11 arranged in the housing 1 . The pressure chamber 11 is divided by a flexible membrane 12 into a first sub-chamber 13 and a second sub-chamber 14 , wherein in the first sub-chamber 13 a first pressure outlet 15 and approximately diametrically opposite in the second sub-chamber 14 a second pressure outlet 16 open. The mouth areas of the pressure outlets 15 and 16 are formed in the manner of a pipe socket projecting into their subchambers 13 and 14 , the sealing surfaces 17 and 18 of the pressure outlets 15 and 16 , on which the membrane 12 can rest sealingly, approximately parallel to the plane of the Membrane 12 are.
Die Ebene 19 der Membran 12 ist gegenüber der Ebene 20 der Pumpen kammer 4 um einen Winkel von 30° geneigt angeordnet.The level 19 of the membrane 12 is arranged relative to the level 20 of the pump chamber 4 at an angle of 30 °.
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.The openings of the pressure channels 9 and 10 into the pump chamber 4 extend across the width of the cylindrical inner wall of the pump chamber 4 . They lead to the pressure chamber 11 with a straight course in the plane 20 of the pump chamber 4 . Characterized in that the pressure chamber 11 is arranged inclined by 30 ° to the plane 20 of the pump chamber according to the plane of the membrane 12 , the pressure channel 9 opens into the first subchamber 13 and the pressure channel 10 into the second subchamber 14 without the pressure channels 9 and 10 from it straight course must deviate.
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.The housing of the pump chamber 4 and pressure chamber 11 is formed from two interconnectable housing halves 21 and 22 , the connection plane of the housing halves 21 and 22 being formed from the central, at 30 ° to each other sloping planes of the pump chamber 4 and the pressure chamber 11 .
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.The housing half 22 is formed in one piece with the housing part receiving the electric motor and the housing half 21 is formed in one piece with the housing part having the suction connection 8 , so that the housing halves 21 and 22 which are connected to one another by means of ultrasonic welding form the housing 1 in their connecting plane. When the two housing halves 21 and 22 are joined together, the diaphragm 12 with its radially circumferential edge region 23 is also clamped between the two housing halves 21 and 22 and the two subchambers 13 and 14 are held tightly separating from one another.
Die Membran 12 ist mit einer Eigenvorspannung versehen, durch die sie in Schließrichtung auf den ersten Druckauslaß 15 vorgespannt ist.The membrane 12 is provided with an inherent prestress by which it is prestressed in the closing direction on the first pressure outlet 15 .
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.From the two pressure outlets 15 and 16 , pressure channels 24 and 25 lead to pressure connecting pieces 26 and 27 , which extend parallel to one another to a small extent approximately in the opposite direction.
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 one direction of rotation of the pump rotor 5 , pressure medium, in particular washing liquid of a windscreen washer system of a motor vehicle, is conveyed via the pressure channel 9 to the first partial chamber 13 , in which a membrane 12 is lifted off from the sealing surface 17 of the first pressure outlet 15 and presses onto the pressure outlet 16 becomes. As a result, the pressure medium can be conveyed via the pressure outlet 15 and the pressure channel 24 to a washer nozzle on the rear window of a motor vehicle, for example.
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.In the other direction of rotation of the pump rotor 5 , pressure medium is conveyed via the pressure channel 10 to the second partial chamber 14 , in which a pressure which presses the membrane 12 onto the pressure outlet 15 is built up. Via the pressure outlet 16 and the pressure channel 25 , the pressure medium can then be conveyed to a washer nozzle on the windshield of a motor vehicle, for example.
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