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Mit der Lichtmaschine eines Kraftwagens gekoppelte Flügelpumpe Die
Erfindung bezieht sich auf Zubehörteile von Kraftfahrzeugen und insbesondere auf
Scheibenwischerantriebe. Hauptzweck der Erfindung ist, hierfür eine zufriedenstellende
Unterdruckquelle zu schaffen. Das Ansaugrohr des Fahrzeugmotors hat lange Zeit als
Unterdruckquelle zur Betätigung von Scheibenwischern und anderen durch Unterdruck
angetriebenen Zusatzgeräten gedient. Dies ist jedoch infolge des schwankenden Druckes
nicht befriedigend gewesen und es wurden daher verschiedene Vorschläge gemacht,
um das Ansaugrohr als Kraftquelle zu ergänzen oder überhaupt gänzlich zu ersetzen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, eine Kreiselpumpe durch die Welle der Lichtmaschine
des Motors anzutreiben, wobei diese Pumpe einen mit Flügeln versehenen Rotor besitzt,
der innerhalb der Pumpenkammer läuft. Dadurch wurde ein ständiger Zufluß von öl
vom Schmiersystem des Motors zur Pumpe notwendig, um den Rotor zu schmieren und
ihn gegen den Austritt von Luft abzudichten. Im Betrieb hat sich diese Anordnung
als eine zuverlässige Unterdruckquelleerwiesen, aber das Schmiermittel lief -durch
die Traglager aus und in die Lichtmaschine
hinein, wodurch deren
Wirksamkeit beeinträchtigt wurde.
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Dieser Nachteil haftet auch einem bekannten, den Scheibenwischer betätigenden
Saugmotor an, der an eine von der Lichtmaschine angetriebene Saugpumpe angeschlossen
ist, die den nötigen unterschiedlichen Druck erzeugt, während eine zweite Saugleitung
mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht, um das Schmieröl für die Pumpe heranzuführen.
Von einer Ausnehmung auf der Druckseite der Flügelpumpe kann das Öl durch eine Bohrung
zur Welle fließen, wobei eine Rückleitung überschüssiges Öl zu einer Ausnehmung
an der Saugseite der Pumpe zurückführen soll. Eine Dichtung - soll den Durchtritt
von Öl zur Lichtmaschine verhindern, doch ist, weil das nicht uneingeschränkt möglich
ist, noch eine Rückleitung für das hindurchgetretene Öl vorgesehen.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht in der Ausführungsform
einer Pumpe, bei der ausgelaufenes Schmiermittel in die Pumpenkammer zurückfließt,
ehe es die Lichtmaschine erreicht, so daß diese für ihre Hauptaufgabe in gutem Zustand
erhalten wird. Erreicht wird dies dadurch, daß das Gehäuse der mit der Lichtmaschine
eines Kraftwagens gekuppelten Flügelpumpe zum Antrieb besonderer Zubehörteile, wie
Scheibenwischer od. dgl., durch Erzeugen eines. Druckunterschieds mit einem die
Kupplung zwischen Lichtmaschine und Pumpe umgebenden Ölsammelbehälter versehen ist,
der über eine Rücklaufnut mit der Einlaßseite der Pumpenkammer in Verbindung steht.
Die Ölrücklaufnut ist in der inneren Scheibe des Gehäuses ausgebildet und erstreckt
sich radial bis kurz vor die Flügelschlitze, jedoch weit genug, um den Ölrückfluß
in die Pumpenkammer infolge des unterschiedlichen Druckes im Ölsammelbehälter und
auf der Einlaßseite der Pumpe zu bewirken. Der Ölsammelbehälter stehtbeispielsweise
durch ein in einem versenkten Sitz des Traglagers der Lichtmaschine eingreifendes
Zentrierstück des Pumpengehäuses hindurch mit der Außenluft in Verbindung. Die Pumpe
ist an der Saugseite über eine Saugleitung und an der Druckseite über eine Druckleitung
mit der Ölwanne des Fahrzeugmotors verbunden. Die die Pumpenflügel aufnehmenden
Schlitze des Rotors stehen durch eine Bohrung für den Öldurchtritt in Verbindung.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles
unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. I eine schematische
Ansicht eines Kraftfahrzeuges, in dem die Vorrichtung nach der Erfindung eingebaut
ist, Fig.2 eine Ansicht der an der Lichtmaschine angebrachten Pumpe, Fig. 3 eine
teilweise Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig.2, die den Ölsammelbehälter
nach der Erfindung und Teile der Lichtmaschine in gestrichelten Linien zeigt, Fig.4
eine der Fig.2 ähnliche Ansicht, jedoch mit abgenommener äußerer Planscheibe, Fig.5
eine Innenansicht der äußeren Planscheibe, Fig. 6 eine Teilansicht der inneren Planscheibe,
die insbesondere die Abflußnut für den Ölsammelbehälter zeigt, Fig. 7 eine waagerechte
Schnittansicht, die die Auslaßverbindung und die Einlaßverbindung der Pumpe entlang
der Linie 7-7 der Fig. 2 zeigt, und Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der Lufteinlaßöffnung.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bezeichnet das Bezugszeichen
I den Motor eines Kraftfahrzeuges mit einer Lichtmaschine 2, deren Ankerwelle 3
in öllosen Lagern 4 gelagert ist und eine Riemenscheibe 5 trägt, die ihrerseits
durch einen Riemen 6 vom Motor her angetrieben wird.
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Die Unterdruckerzeugungspumpe hat einen Rotor 7, der exzentrisch in
der Kammer 8 eines Gehäuses liegt, das einen zylindrischen Teil 9 aufweist, der
zwischen gegenüberliegenden Kopf- oder Planscheiben Io und II angebracht ist, wobei
alle Teile durch Schrauben 12 miteinander verbunden sind. Der Kopfabschnitt oder
die Planscheibe Io hat Klammerteile 13, die dazu bestimmt sind, die Pumpe
an dem Lichtmaschinengehäuse, beispielsweise durch Schrauben 14, festzulegen und
außerdem ein Zentrierstück 15, das in einen versenkten Sitz 16 des benachbarten
Traglagers' eingreift.
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Der Rotor hat radiale. Schlitze 17, die sowohl an seiner Peripherie
als auch an ihrem gegenüberliegenden Ende offen sind. In diesen Schlitzen sind Flügel
18 untergebracht, die durch die Zentrifugalkraft gleitend nach außen gegen den inneren
Umfang der Wandung der Kammer 8 geschleudert werden. Die Schlitze 17 sind durch
eine Durchflußöffnung i9 miteinander verbunden, durch die ein Fluidum, wie etwa
eine schmierende und abdichtende Flüssigkeit oder .ein Gas, unter den Pump- oder
Verschiebewirkungen der Flügel bei ihrem Hin- und Herlaufen in den Schlitzen vor-und
zurückläuft. Wenn ein Flügel durch die äußere Wandung der Kammer nach innen gedrückt
wird, dann pumpt er das Fluidum durch die Durchflußöffnung in den gegenüberliegenden
Schlitz, um dessen Flügel nach außen zu pressen und umgekehrt, wodurch die Wirkung
der Zentrifugalkraft kräftig unterstützt wird: Die gegenüberliegenden End- und Seitenflächen
des Rotors können radial angeordnete Ölsammelnuten 2o haben, um das Schmiermittel
nach außen zu schleudern, so daß ein abdichtender Ölring an seinem Umfang entsteht.
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Der Rotor ist mit einer axialen Bohrung 21 versehen, um in einem Ende,
das als Lager dient, den Wellenstumpf oder Träger 22 aufzunehmen, der in der äußeren
Planscheibe i z befestigt ist. Durch diese Anordnung ist die innere Seite ödes Rotors
von dem Wellenstumpf frei und kann daher mit einer Tülle 23 versehen sein, die ein
Ende eines Kupplungsstiftes a4 aufnimmt. Das gegenüberliegende Ende des Stiftes
greift in eine Tülle 25 im Ende der Ankerwelle 3 ein, wobei die gegenüberliegenden
Enden des Stiftes 24 einen sechseckigen
oder in anderer Weise unrunden
Querschnitt haben, um in gleichausgebildete Tüllen in der Ankerwelle und in den
Rotor einzugreifen. Dadurch wird der Zusammenbau der Teile vor dem Anziehen der
Schrauben I4 vereinfacht. Zur Verlängerung der Lebensdauer kann die Tülle 23 zu
einem gehärteten Teil 26 ausgebildet werden, der in der inneren Planscheibe Io verankert
ist, etwa dadurch, daß dieser Kopf um das Einsatzstück 26 herum durch Spritzguß
geformt wird. In gleicher Art und Weise kann die äußere Planscheibe II um den Wellenstumpf
herum im Spritzguß ausgebildet sein, oder letzterer kann durch Preßsitz verankert
werden. Eine Auskleidungsscheibe 27 kann die Tülle 23 von der Durchflußöffnung I9
abschließen, die sich durch das Traglager 2I hindurch erstreckt. Dadurch wird das
Schmiermittel in der Pumpenkammer gehalten, obwohl eine kleine Menge davon durch
eine Öffnung 27' in die Tülle 23 einlaufen kann, um den Kupplungsbolzen in dieser
zu schmieren.
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Die äußere Planscheibe II hat eine Einlaßöffnung 28 und eine Auslaßöffnung
29, die als Einlaß und Auslaß für die Pumpenkammern dienen. Der Einlaß 28 ist durch
eine Leitung 30 mit der Verbrauchsstelle für den Unterdruck verbunden, wie
etwa den durch Unterdruck betätigten Motor 31 des Scheibenwischers, der in bekannter
Art und Weise wirkt, um durch eine geeignete Kraftübertragung 32 die Scheibenwischerblätter
33 über die Windschutzscheibe 34 hin und her zu bewegen. Die bisher beschriebene
Ausführung der Pumpe ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.
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Die Pumpe wird über eine Leitung 35 geschmiert, die zu der Ölwanne
des Motors führt, mit der auch der Pumpenauslaß verbunden ist und in die das übrige
Schmiermittel durch die Auslaßleitung 36 zurückgeführt wird. Ein durch eine Feder
38 geschlossenes Einlaßventil 37 verhütet, daß der Schmierstoff seinen Weg zu dem
Zubehörteil 31 findet, wenn dieser letztere nicht in Benutzung ist.
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Nach der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um das Überfließen von
Öl von der Pumpe in die Lichtmaschine und damit deren Beschädigung zu verhindern.
Zu diesem Zweck ist ein Ölsammelbehälter 39 um die Tülle 23 und den Kupplungsstift
24 herum ausgebildet. Von diesem Ölsammelbehälter führt eine Ölrücklaufnut 40 zu
der Einlaßseite der Pumpenkammer. Diese Ölrücklaufnut 4o ist vorteilhaft in der
inneren Planscheibe Io angebracht und erstreckt sich radial bis kurz vor die Flügelschlitze
17, jedoch weit genug, um den Ölfluß aus dem Olsammelbehälter zurück in die Rotorkammer
unter dem Zug des Druckunterschiedes zwischen dem Ölsammelbehälter und der Einlaßseite
der Pumpe zu bewirken, da der Ölsammelbehälter normal mit der Außenluft in Verbindung
steht, beispielsweise durch die Befestigungsflansche bei 15 und 16 hindurch oder
durch eine kleine (nicht gezeigte) Öffnung 14 im Lager 4.
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Die Kreiselpumpe wird von der Welle der Lichtmaschine angetrieben,
sobald der Motor läuft. Die Drehung des Rotors zieht Luft durch die Leitung 30 ein,
und gleichzeitig strömt eine kleine Menge Schmiermittel durch die Ölleitung 35 aus
dem Schmiersystem des Motors zu. Überschüssiges Öl wird in die Kurbelwanne des Motors
zusammen mit dem Luftausstoß der Pumpe durch die Leitung 36 zurückgeführt. Überschüssiges
Öl, das sich in dem Ölsammelbehälter 39 ansammelt, entweder an dem Kupplungsstift
24 oder zwischen dem Rotor und der inneren Planscheibe Io hindurchtretend, wird
aus dem Ölsammelbehälter durch die Ölrücklaufnut 4o abgezogen, wobei dieser Rücklauf
des Öls durch den Druckunterschied zwischen dem Unterdruck in der Einlaßseite der
Pumpe und dem verhältnismäßig höheren Druck in dem Ölsammelbehälter unterstützt
wird. Dieser erzwungene Rücklauf ausgesickerten Öls dient dazu, das Austreten des
Schmiermittels und sein Überfließen in die Lichtmaschine zu verhindern, deren Wellenlager
verhältnismäßig trocken sind, um die Wirksamkeit der Lichtmaschine aufrechtzuerhalten.
Dadurch, daß die Ölabflußnut 4o kurz vor dem Boden der Schlitze 17 aufhört, wird
der Ölsammelbehälter dagegen geschützt, pulsierenden Druck von den Schlitzen her
zu erhalten, durch den das Abfließen des Öls zunichte gemacht werden könnte.
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Der Ölsammelbehälter dient in praktischer Art und Weise dazu, den
Fluß von Sickeröl zur Lichtmaschine zu verhindern und löst ein praktisches Problem,
um die Lichtmaschine und ihre Lager vom .Schmiermittel frei zu halten, das nur in
der Pumpe erwünscht ist. Diese Anordnung dient dem Zweck, jegliches Schmiermittel,
das in den .Ölsammelbehälter austritt, zurückzuführen. Dadurch sind, solange die
Pumpe während des Laufens des Motors in Betrieb gehalten wird, alle Möglichkeiten,
die Lichtmaschine durch Öl zu beschädigen, ausgeschlossen.