EP0610572B1

EP0610572B1 - Assembly for pumping washing liquid from a tank to a spray nozzle of a motorvehicle

Info

Publication number: EP0610572B1
Application number: EP93119909A
Authority: EP
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Weickenmeier; Christoph Dipl.-Ing. Heier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-01-09
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2013-12-10
Also published as: DE59305771D1; EP0610572A1; JPH06227370A; ES2099358T3; DE4300407A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Förderaggregat bekannt (DE-OS 27 35 508), bei dem die Pumpe lediglich eine als Strömungspumpe einstufig ausgebildete Förderpumpe aufweist. Unter Berücksichtigung eines aus Kostengründen noch maximal vertretbaren Konstruktions- und Fertigungsaufwands erreicht die bekannte Strömungspumpe einen maximalen Förderdruck von etwa 2,5 bar, was in vielen Fällen erst nach wiederholter Betätigung der Waschanlage zu einer ordnungsgemäßen Reinigung der Scheibe führt. Es wird dabei aber eine unerwünscht große Menge der nur begrenzt zur Verfügung stehenden Waschflüssigkeit verbraucht.The invention relates to a conveyor unit according to the type of the main claim. A delivery unit is already known (DE-OS 27 35 508), in which the pump has only one delivery pump designed as a flow pump. Taking into account a construction and manufacturing effort that is still justifiable for cost reasons, the known flow pump reaches a maximum delivery pressure of about 2.5 bar, which in many cases leads to proper cleaning of the pane only after repeated operation of the washing system. However, an undesirably large amount of the washing liquid which is only available to a limited extent is consumed.

Aus der DE-OS 20 34 489 ist eine zweifstufige Kreiselpumpe bekannt, bei der die beiden Förderglieder der ersten und zweiten Pumpstufe auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, die sich durch eine Öffnung in einen einen Umlenkkanal aufweisenden Einsatz erstreckt. Die Laufräder sind mittels einer Verschraubung auf der Achse befestigt und werden formschlüssig vom Einsatz aufgenommen.From DE-OS 20 34 489 a two-stage centrifugal pump is known in which the two delivery members of the first and second pump stages are arranged on a common axis which extends through an opening into an insert having a deflection channel. The wheels are fastened to the axle by means of a screw connection and are positively received by the insert.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den Merkmalen des Hautanspruchs hat den Vorteil, daß dessen 2-stufige Pumpe einen Förderdruck von ca. 5 bar erreicht, so daß eine intensive Reinigung der Scheibe rasch und mit einer geringen Menge an Waschflüssigkeit erzielt wird.The conveyor unit according to the invention with the features of the skin claim has the advantage that its 2-stage pump reaches a delivery pressure of about 5 bar, so that intensive cleaning of the disc is achieved quickly and with a small amount of washing liquid.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Förderaggregats möglich.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the delivery unit specified in the main claim.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine unmaßstäbliche Prinzipdarstellung einer Waschanlage mit einem erfindungsgemäßen Förderaggregat, Figur 2 ein zum Förderaggregat gehörendes Multifunktionsbauelement in Ansicht, im Längsschnitt und im Schnitt entlang der Schnittlinie dargestellt, Figur 3 ein zur Förderpumpe gehörendes Förderglied in Ansicht und Draufsicht, Figur 4 das Förderglied der Vorförderpumpe im Schnitt und in verschiedenen Ansichten und Figur 5 die Förderglieder der Förderpumpe und der Vorförderpumpe, wobei das Förderglied der Vorförderpumpe auf einen Ansatz des Förderglieds der Förderpumpe gesteckt ist.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows an unscaled basic illustration of a washing system with a conveyor unit according to the invention, FIG. 2 shows a multi-functional component belonging to the conveyor unit in a view, in longitudinal section and in section along the section line, FIG. 3 shows a conveyor member belonging to the conveyor pump in a view and top view, FIG. 4 shows the conveyor member of the pre-feed pump in section and in different views and FIG. 5 shows the delivery members of the delivery pump and the pre-delivery pump, the delivery member of the pre-delivery pump being plugged onto an extension of the delivery member of the delivery pump.

Description of the embodiment

Eine in Figur 1 dargestellte Waschanlage weist einen Vorratstank 10 für Waschflüssigkeit auf, in den eine Saugleitung oder ein Saugrohr 12 eines Förderaggregats 14 eintaucht. Das Förderaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor 16 auf, der in einem Aggregatgehäuse 18 untergebracht ist. Das Aggregatgehäuse 18 ist von der Ankerwelle 20 des Antriebsmotors 16 durchdrungen. Das freie Ende der Ankerwelle 20 ragt in eine Pumpkammer 22, welche zu einer Förderpumpe 24 gehört. An dem Gehäuse 18 ist ein Pumpengehäuse 26 angebracht, an welches die Saugleitung 12 als Saugstutzen angeformt ist. Mit dem freien Ende der Ankerwelle 20 ist ein Förderglied 28 drehfest verbunden, das bei laufendem Elektromotor 16 in der Pumpkammer 22 umläuft. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, ist das Förderglied 28 als Flügelrad ausgebildet und es weist einen zentralen Ansatz 30 auf, der sich in den Saugstutzen 12 hineinerstreckt. Der Ansatz 30 sorgt für ein gutes Ansaugverhalten der Pumpe. Weiter hat das Förderglied 28 einen zentralen, kegelig ausgeformten, zum Ansatz 30 auslaufenden Bereich 31, dessen größter Durchmesser sich im Bereich der Flügel 29 befindet. Aus Figur 1 ist weiter ersichtlich, daß auf den Ansatz 30 des Förderglieds 28 ein zweites als Flügelrad ausgebildetes Förderglied 32 aufgesteckt ist. Dies ist besonders deutlich aus Figur 5 entnehmbar. Das Förderglied 32 gehört zu einer Vorförderpumpe 34, deren Vorpumpenkammer 36 sich innerhalb des Gehäuses 26 befindet. Weiter weist das Aggregat 14 einen Druckstutzen 38 auf, der leitend mit der Pumpkammer 22 der Förderpumpe 24 verbunden ist. An den Druckstutzen 38 ist eine Druckleitung 40 angeschlossen, welche vom Förderaggregat 14 zu einer Waschdüse 42 führt, deren Spritzstrahl beim Ausführungsbeispiel auf die Abdeckscheibe 44 eines Scheinwerfers 46 gerichtet ist, der zu einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug gehört. Abweichend von dem beschriebenen führungsbeispiel ist es jedoch auch denkbar, eine oder mehrere solcher Waschdüsen auch auf andere Scheiben, beispielsweise auf die Frontscheibe oder die Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges zu richten. Wie Figur 1 weiter zeigt, werden die Pumpkammer 22 und die Vorpumpenkammer 36 durch eine Trennwand 48 voneinander getrennt. Die Trennwand 48 gehört zu einem einstückig ausgebildeten Multifunktionselement 50, dessen Aufbau besonders der Figur 2 zu entnehmen ist. Die zum Multifunktionselement 50 gehörende Trennwand 48 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und sie verschließt die Pumpkammer 22 der Förderpumpe 24 in Achsrichtung gesehen auf der vom Antriebsmotor 16 abgewandten Seite. An der von dem Antriebsmotor 16 abgewandten Stirnfläche 52 der Trennwand 48 sind im wesentlichen radial verlaufende Leitrippen 54 angeordnet, welche ein im wesentlichen scheibenförmiges Strömungs-Leitelement 56 tragen. Der Durchmesser des Strömungs-Leitelement 56 ist kleiner als der im wesentlichen kreisförmige Durchmesser der Vorpumpenkammer 36. Die Leitrippen 54 halten das Strömungs-Leitelement 56 mit Abstand von der Trennwand 48. Die von der Trennwand abgewandte Stirnfläche 58 des Strömungs-Leitelement 56 begrenzt die Vorpumpenkammer 36 auf ihrer dem Antriebsmotor 16 zugewandten Seite. Auf der vom Antriebsmotor 16 abgewandten Seite wird die Vorpumpenkammer 36 durch das Gehäuse 26 begrenzt. Sowohl die Trennwand 48 als auch das Strömungs-Leitelement 56 weisen Zentralbohrungen 60 und 62 auf, durch welche sich der Ansatz 30 des Förderglieds 28 hindurcherstreckt. Zwischen dem Strömungs-Leitelement 56 und der Trennwand 48 ergibt sich somit ein Überströmkanal 64, der sich im Bereich der Zentralbohrung 60 der Trennwand 48 weitererstreckt und in die Pumpkammer 22 der Förderpumpe 24 mündet. Wie insbesondere die Figuren 3 und 5 zeigen, hat der Ansatz 30 des Förderglieds 28 einen kreuzförmigen Querschnitt, auf den das Förderglied 32 der Vorförderpumpe 34 aufgesteckt wird. Dazu weist das Förderglied 32 einen zentralen, kreuzförmigen Durchbruch 66 auf, so daß eine ordnungsgemäße Drehmitnahme sichergestellt ist. Aus Figur 5 ist weiter ersichtlich, daß die beiden Förderglieder 28 und 32 so montiert sind, daß die Flügel 29 bzw. 33 der als Flügelräder ausgebildeten Förderglieder 28 bzw. 32 zueinander um 45° gedreht sind, so daß die Flügel des einen Flügelrades in Richtung der Drehachse gesehen zwischen den Flügeln des anderen Flügelrades liegen. Es ist somit dargelegt, daß beide Förderpumpen als Strömungspumpen ausgebildet sind. Aus Figur 1 ist schließlich noch ersichtlich, daß die Gehäuse 18 und 26 so miteinander verbunden sind, daß die Vorpumpenkammer 36 bzw. der Überströmkanal 64 durch die Trennwand 48 begrenzt werden, welche ihrerseits an dem Gehäuse 18 abgestützt festgehalten ist.A washing system shown in FIG. 1 has a storage tank 10 for washing liquid, into which a suction line or a suction pipe 12 of a delivery unit 14 is immersed. The conveyor unit has an electric drive motor 16, which is housed in a unit housing 18. The armature shaft 20 of the drive motor 16 penetrates the unit housing 18. The free end of the armature shaft 20 projects into a pump chamber 22 which belongs to a feed pump 24. On the housing 18, a pump housing 26 is attached, on which the suction line 12 is molded as a suction nozzle. With the free end of the armature shaft 20, a conveying member 28 is connected in a rotationally fixed manner, which in the pump chamber 22 when the electric motor 16 is running circulates. As can be seen in particular from FIG. 3, the conveying member 28 is designed as an impeller and it has a central extension 30 which extends into the suction nozzle 12. The approach 30 ensures good suction behavior of the pump. Furthermore, the conveying member 28 has a central, conically shaped area 31 which tapers towards the shoulder 30 and whose largest diameter is in the area of the vanes 29. From Figure 1 it can also be seen that a second conveyor member 32 designed as an impeller is plugged onto the extension 30 of the conveyor member 28. This can be seen particularly clearly from FIG. 5. The delivery member 32 belongs to a pre-delivery pump 34, the backing pump chamber 36 of which is located within the housing 26. The unit 14 also has a pressure port 38 which is conductively connected to the pump chamber 22 of the feed pump 24. A pressure line 40 is connected to the pressure nozzle 38, which leads from the delivery unit 14 to a washing nozzle 42, the spray jet of which is directed in the exemplary embodiment onto the cover plate 44 of a headlight 46, which belongs to a motor vehicle (not shown). Deviating from the exemplary embodiment described, however, it is also conceivable to direct one or more such washing nozzles onto other windows, for example onto the front window or the rear window of a motor vehicle. As FIG. 1 further shows, the pump chamber 22 and the fore-pump chamber 36 are separated from one another by a partition 48. The partition 48 is part of a one-piece multifunctional element 50, the structure of which can be seen particularly in FIG. 2. The partition 48 belonging to the multifunction element 50 is essentially disc-shaped and closes the pump chamber 22 of the feed pump 24, viewed in the axial direction, on the side facing away from the drive motor 16. On the end face 52 of the partition wall 48 facing away from the drive motor 16 there are arranged essentially radially extending guide ribs 54 which carry an essentially disk-shaped flow guide element 56. The diameter of the flow guide element 56 is smaller than the substantially circular diameter of the backing pump chamber 36 Guide ribs 54 keep the flow guide element 56 at a distance from the partition wall 48. The end face 58 of the flow guide element 56 facing away from the partition wall delimits the backing pump chamber 36 on its side facing the drive motor 16. The forepump chamber 36 is delimited by the housing 26 on the side facing away from the drive motor 16. Both the partition 48 and the flow guide element 56 have central bores 60 and 62, through which the extension 30 of the conveying member 28 extends. An overflow channel 64 thus results between the flow guide element 56 and the partition 48, which extends further in the region of the central bore 60 of the partition 48 and opens into the pump chamber 22 of the feed pump 24. As particularly shown in FIGS. 3 and 5, the extension 30 of the conveying member 28 has a cross-shaped cross-section, onto which the conveying member 32 of the pre-feed pump 34 is attached. For this purpose, the conveying member 32 has a central, cross-shaped opening 66, so that proper rotational driving is ensured. From Figure 5 it can also be seen that the two conveyor members 28 and 32 are mounted so that the wings 29 and 33 of the conveyor members designed as impellers 28 and 32 are rotated by 45 ° to each other, so that the wings of one impeller in the direction seen from the axis of rotation between the vanes of the other impeller. It is thus shown that both feed pumps are designed as flow pumps. Finally, it can be seen from FIG. 1 that the housings 18 and 26 are connected to one another in such a way that the backing pump chamber 36 and the overflow channel 64 are delimited by the partition 48, which in turn is supported on the housing 18.

Die Wirkungsweise des Förderaggregats wird im folgende näher erläutert:The mode of operation of the conveyor unit is explained in more detail below:

Wenn der Antriebsmotor 16 eingeschaltet ist und die Ankerwelle 20 das Förderglied 28 der Förderpumpe 24 umlaufend antreibt, wird gleichzeitig auch das Förderglied 32 der Vorförderpumpe 34 umlaufend angetrieben. Dadurch wird Waschflüssigkeit aus dem Vorratstank 30 in Richtung der Pfeile 70 in den Saugstutzen 12 gesaugt, wo sie durch das Förderglied 32 beschleunigt und entsprechend den Pfeilen 72 nach außen getrieben wird. Danach verläßt die Waschflüssigkeit die Vorpumpenkammer 36, in Richtung der Pfeile 74, wo sie das Strömungs-Leitelement 56 umströmt und auf auf dessen von dem Förderglied 32 abgewandten Seite in den Überströmkanal 64 gelangt. Dort ist die Waschflüssigkeit von den Leitrippen 54 geführt, so daß sie den Pfeilen 76 folgend über die Bohrung 60 in die Pumpkammer 22 der Förderpumpe 24 gelangt. Von dort aus wird die Waschflüssigkeit in den Druckstutzen 38 gedrückt und über die Druckleitung der Waschdüse 42 zugeführt.When the drive motor 16 is switched on and the armature shaft 20 drives the delivery member 28 of the delivery pump 24 in a rotating manner at the same time the conveying member 32 of the prefeed pump 34 is driven in a rotating manner. As a result, washing liquid is sucked out of the storage tank 30 in the direction of the arrows 70 into the suction nozzle 12, where it is accelerated by the conveying member 32 and driven outwards in accordance with the arrows 72. The washing liquid then leaves the backing pump chamber 36 in the direction of the arrows 74, where it flows around the flow guide element 56 and reaches the overflow channel 64 on its side facing away from the conveying member 32. There, the washing liquid is guided by the guide ribs 54 so that, following the arrows 76, it reaches the pump chamber 22 of the feed pump 24 via the bore 60. From there, the washing liquid is pressed into the pressure port 38 and fed to the washing nozzle 42 via the pressure line.

Wesentlich für die Funktion der Pumpe 31 ist, daß durch den kegelig ausgeformten Bereich 31 des Förderglieds 28 in Verbindung mit der Öffnung 62 der Multifunktionselements 50, eine Abdichtung zwischen 1. und 2. Stufe der Pumpe erfolgt und somit eine interne Verlustströmung unterbunden wird (Fig. 1).It is essential for the function of the pump 31 that the cone-shaped area 31 of the conveying member 28 in connection with the opening 62 of the multifunctional elements 50 seals between the 1st and 2nd stages of the pump and thus prevents an internal leakage flow (Fig . 1).

Claims

Unit for delivering washer liquid from a supply tank (10) to a washer nozzle (42) which is directed onto a window (44) of a motor vehicle, having an electric drive motor (16) which is connected to a. delivery pump (24) which has a delivery member (28) which is operatively connected to the armature shaft (20) of the electric motor (16) and rotates in a pumping chamber (22), and the pumping chamber (22) is connected for channelling action to the supply tank (10) via a suction line (12) and to the washer nozzle (42) via a pressure line (40), characterized in that an initial delivery pump (34), which is designed as a flow pump, is arranged upstream of the delivery pump (24), as seen in the flow direction (70, 72, 74, 76) of the washer liquid, and the delivery member (32) of said initial delivery pump rotates in an initial pump chamber (36) which is connected for channelling action to the pumping chamber (22) of the delivery pump (24) via an overflow duct (64), in that a partition wall (48) is arranged between the pumping chamber (22) of the delivery pump (24) and the initial pump chamber (36) of the initial delivery pump (34) and rests against housing parts (18, 26), bounding the chambers (22, 36) radially and has a central through-passage (60) belonging to the overflow duct (64), in that the delivery member (28), which is designed as an impeller, of the delivery pump (24) has an extension (30) which is directed counter to the flow direction of the washer liquid, and in that the delivery member (28) has a conical extension (31) which converges in the direction from the blades (29) to the extension (30) and, when the pump has been assembled, is located in an opening (62) of a flow-channelling element (56) of the initial pump chamber (36).
Unit according to Claim 1, characterized in that the delivery pump (24) is designed as a flow pump.
Unit according to one of Claims 1 or 2, characterized in that a disc-shaped flow-channelling element (56) is arranged between the delivery member (32) of the initial delivery pump (34) and the end surface (52), facing said delivery member, of the partition wall (48) and has a diameter smaller than the diameter of the essentially circular initial pump chamber (36) and is fixed at a distance from the partition wall (48).
Unit according to Claim 3, characterized in that the flow-channelling element (56) is supported on the partition wall (48) via essentially radially aligned ribs (54).
Unit according to Claim 4, characterized in that the ribs (54) are connected integrally to the partition wall (48) and to the flow-channelling element (56).
Unit according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the extension (30) extends through central bores (60, 62) in the partition wall (48) and the flow-channelling element (56) and serves as a rotary driver for the delivery member (32) of the initial delivery pump (34).
Unit according to Claim 6, characterized in that the delivery member (32), which is designed as an impeller, of the initial delivery pump (34) is fitted onto the extension (30).