CN116717478A - 泵、泵系统和引导水的家用器具 - Google Patents

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D·米施克
R·勒默尔
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Abstract

本发明提供一种用于引导水的家用器具(100)的泵(1),其包括:轴(2),其沿轴向方向(A)延伸;轴承衬套(3),其构型成用于使所述轴(2)能围绕所述轴向方向(A)旋转支承;驱动装置(4),其构型成用于驱动所述轴(2)进行旋转;以及密封件(5),其构型成用于朝着所述轴(2)密封,其中,所述密封件(5)布置在所述轴(2)的密封区域(6)中,并且所述驱动装置(4)布置在所述轴(2)的、关于所述轴承衬套(3)相对置的驱动区域(7)中,并且其中,所述轴承衬套(3)具有至少一个贯通部(8),所述贯通部构型成用于将所述密封区域(6)与所述驱动区域(7)连通。此外,提供一种泵系统和一种引导水的家用器具。

Description

泵、泵系统和引导水的家用器具
技术领域
本发明涉及一种用于引导水的家用器具的泵、泵系统和引导水的家用器具。
背景技术
在衣物处理器具中,通常使用碱液泵(Laugenpumpe)用于泵出或泵送例如碱液或洗涤液等流体。这种碱液泵在驱动技术方面通常按照湿式转子原理来构型,使得在要泵送的流体中布置有泵的或泵驱动装置的通常磁性的转子。通过这种结构驱动方案(湿式转子),可以省去具有更高摩擦功率的、高成本的滑动环密封件,它们将工作介质与驱动装置分隔开。其中例如通过滑动轴承支承转子的密封管是要泵送的介质与电驱动区域之间的分隔部,并且因而实现湿区与干区之间的分隔。为了改善转子的运转性能、为了润滑和冷却以及为了避免不希望的振动产生和/或噪声产生,密封管利用径向轴密封环朝着要泵送的流体密封。因此,可以在驱动区域中使用水-油乳化物,其改善转子的驱动性能并保护驱动装置的轴承免受要泵送的流体中的颗粒影响。在此,在径向上作用的单级橡胶密封件通常用作轴密封件,其具有密封唇或通过弹簧预紧力实现附加的密封作用。通过密封橡胶中的通常环绕的螺旋弹簧能附加地提高密封性。
在运行期间,在这种密封件与驱动装置的轴之间,由于热学影响或者由于轴向的轴偏移可能减少或解除在轴与密封件之间的一次性引入的润滑剂膜和冷却剂膜,该轴向的轴偏移由密封管中的工作介质与工作区域或轴承区域之间的压力差引起。结果,密封件的橡胶与轴的钢之间的摩擦系数可能改变或者说通常可能增大。橡胶密封件暴露在增大的摩擦力中,其中,不仅必须存在滑动摩擦,而且在再次出现滑动摩擦状态之前也可能暂时地非常多变地出现静摩擦状态。在此可能出现滑动摩擦与静摩擦之间的连续变换,即所谓的滑动粘附效应(Slip-Stick-Effekt)。在滑动粘附效应的情况下,橡胶密封件力锁合地附着在轴上,随着轴旋转一些角度或角分(Winkelminuten)并在此弹性变形,直到取决于旋转(切向)的构件应力地在橡胶与钢之间再次出现滑动摩擦。然后密封件旋转或弹回其初始位置。如果静摩擦与滑动摩擦之间的这种状态变换以恒定的顺序在时间上重复进行,则可能出现对于该振动循环的干扰频率,其中,振动持续时间刚好与滑动摩擦、静摩擦与新的滑动摩擦之间的时间相对应。在此通常达到几百赫兹(Hz)至几千赫兹(kHz)的频率。这种滑动粘附效应导致令人不快的噪声产生,并导致附加的不希望的材料磨损或加速构件磨损。
发明内容
因此,本发明的任务是,提供一种泵、泵系统和引导水的家用器具,它们可以避免由泵驱动造成的不希望的噪声产生。
该任务通过具有权利要求1特征的泵、具有权利要求10特征的泵系统和具有权利要求11特征的引导水的家用器具来实现。
根据本发明的一个方面,提供一种用于引导水的家用器具的泵。该泵包括沿轴向方向延伸的轴、构型成用于使该轴能围绕轴向方向旋转支承的轴承衬套、构型成用于驱动该轴进行旋转的驱动装置以及构型成用于朝着该轴密封的密封件,其中,密封件布置在轴的密封区域中,并且驱动装置布置在轴的、关于轴承衬套相对置的驱动区域中,并且其中,轴承衬套具有至少一个贯通部,其构型成用于使密封区域与驱动区域连通。
与已知的现有技术相比,轴承衬套从驱动区域到轴承区域可以是贯通的(例如,主要通过轴向通道实现)。换言之,流体可以经过轴承衬套(例如在轴向方向上)。因此,轴承衬套可以构型成使得其对于流体而言是贯通的。因此,即使在泵运行期间,将驱动区域以及支承有泵的轴的区域相对于要泵送的流体密封的密封件也可以被润滑。更具体地说,流体可以从驱动区域到达密封件。因此,可以可靠地避免滑动粘附效应以及与之相关的振动和噪声产生。此外,由于可以确保密封件的持续润滑,因此可以提高密封件的使用寿命。此外,可以保护密封件不会附加地暴露于在切向上高频的应力和应变。
引导水的家用器具可以是衣物处理器具或烘干机。此外可以考虑,引导水的家用器具是洗碗机。泵可以是径向离心泵并且可以具有同步泵驱动装置。
所述轴可以是柱形元件,其围绕其轴线旋转对称地沿轴向方向延伸。所述轴可以由金属合金,尤其是钢制成。优选地,所述轴具有圆形横截面。所述轴的圆形横截面具有沿径向方向延伸的半径。所述轴的轴线优选垂直于所述轴的圆形横截面。此外,所述轴的轴线可以垂直于所述轴的径向方向。优选地,所述轴构造为用于被驱动而进行旋转。为此,所述轴可以具有被驱动端和驱动端,在所述被驱动端处所述轴被驱动,在所述驱动端处所述轴驱动另一元件(例如运转轮(例如叶轮))。被驱动端可以与驱动端或者从动端相对置。被驱动端可以位于驱动区域中。驱动端可以布置在密封区域对面(jenseits)。所述轴可以延伸通过驱动区域和密封区域。例如,所述轴可以具有3mm至3.5mm的直径,但也可以具有更大的直径。
轴承衬套可以是用于支承该轴的元件,例如滑动轴承衬套。轴承衬套可以具有空心柱的形状。例如,轴承衬套可以包括钢、青铜、黄铜、塑料或纤维增强塑料。轴承衬套可以构型为用于将所述轴在泵中可围绕该轴的轴线旋转地支承。尤其地,轴承轴套可以是滑动轴承衬套。在滑动轴承的情况下,相对彼此运动的两个部分(例如轴承衬套和轴)可以彼此直接接触。轴承衬套可以是整体式或一体式构件。轴承衬套可以构型为用于将该轴可旋转地在壳体(例如密封管)中支承。轴承衬套在此可以固定在壳体上,使得所述轴可以相对于轴承衬套旋转。此外,泵或泵驱动装置可以包括另一轴承衬套,其可以布置在驱动区域中。因此,轴可以在两个支撑点上被支承。例如,轴承衬套可以构型成用于固定、定位或保持密封件。
驱动装置可以是用于产生旋转运动和旋转作用的转矩的装置。此外,驱动装置可以构型为用于将电磁旋转运动(旋转场)传递到所述轴上。优选地,驱动装置构型成用于驱动所述轴进行旋转。驱动装置可以是电动机。电动机可以是异步电动机。替代地,电动机可以是永磁同步电动机。因此,可以实现一种特别简单构造的泵。在同步电动机的情况下,恒定磁化的转子可以通过运动的旋转磁场在定子中被一起携带。优选地,产生同步电动机的与施加的交变电压同步的运动。因此,不需要转子与定子之间的直接的机械接触(机械耦合)。因此,可以实现一种有利地密封的泵。例如,转子可以设置在驱动区域中。驱动区域可以相对于定子密封。驱动区域可以理解为轴的具有驱动装置的区段。换言之,驱动区域可以在轴向方向上沿着所述轴延伸。此外,驱动区域可以理解为轴的区段,该区段关于轴承衬套相对于密封区域布置。驱动区域可以直接邻接于密封区域。
密封件可以是一种元件,其构造为用于防止或限制从密封件的一侧向密封件的另一侧的不希望的物质转移。所述密封件可以包括EPDM(乙丙二烯橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、FKM(氟橡胶)和/或CR(氯丁橡胶)。不希望的物质转移可以是液体和/或气体经过密封件。在本发明的一个实施方式中,密封件具有防止要泵送的流体进入工作区域或者说驱动区域或者密封区域中的任务。此外,密封件可以构型成用于防止从工作区域和/或密封区域朝着要泵送的流体的流体流出。泵可以具有壳体。壳体可以具有开口,轴延伸通过该开口。所述密封件可以布置在该开口中,使得该开口基本上由密封和轴密封。换言之,密封件可以密封所述轴与开口边缘之间的间隙(即朝着所述轴密封)。因此,密封件可以构型成用于防止流体从壳体外的区域(例如从泵压力室)转移到壳体(例如到湿式转子驱动装置的间隙壳体)中。密封件可以设置成使得其相对于驱动装置的壳体(例如密封管)固定地布置。轴可以相对于密封件旋转。因此,轴与密封件之间可以发生相对运动,该相对运动取决于构件接触地、即取决于构件之间的摩擦地伴有摩擦力矩。此外,密封件可以设置成使得其至少部分地接收轴承衬套。换言之,密封件可以沿轴向方向延伸并且至少部分地包围轴承衬套。因此,轴承衬套可以抵靠密封件来支撑。从而,可以实现壳体(例如密封管)的特别可靠的密封,因为从轴承衬套径向输出(abtragen)的载荷作用到密封件上,并从而改善了壳体与密封件之间的密封效果。由此可以省去密封件中的张紧元件。由此,密封件可以特别简单地构造。此外,密封件可以在密封件与轴承衬套接触的区域中具有径向向内突出的突起部。轴承衬套可以具有与突起部相对应的径向凹陷部,该凹陷部与突起部接触。因此,可以通过简单的方式防止或减少轴承衬套相对于密封件或相对于驱动壳体(密封管)的轴向位移。
密封件可以限定密封区域。密封区域可以沿所述轴(即沿轴向方向)延伸。密封区域可以被密封件与轴和轴承衬套之间的密封点限界。密封区域也可以理解为轴的、关于轴承衬套与驱动区域相对置的区段。
流体或介质可以是液体、气体或混合物,其可以减小轴与轴承衬套之间的摩擦,和/或可以实现轴和/或轴承衬套和/或转子的冷却。该流体还可以适于防止或减少轴和/或轴承衬套的腐蚀。此外,所述流体还可以包括构造为用于防止流体冻结的部件。所述流体可以包含润滑剂、冷却剂、防腐蚀剂和/或防冻剂。流体也可以是水溶液或水-油乳化物,其因而具有阻尼特性,使得转子组件的振动噪声被阻尼。此外,流体可以以两相(zwei-phasig)存在并且是液体-空气混合物。流体可以储存在泵内的容器中,其中,该容器构造成用于在泵运行期间将流体的一部分向轴承衬套输送。附加地或替代地,流体可以设置在驱动区域中。
贯通部可以是轴承衬套中的开口、通道或贯通孔,其类似于轴承衬套中的轴孔地也轴向延伸,但与轴孔不是同心地布置。贯通部可以具有柱形形状。贯通部可以沿贯通部中心轴线延伸,并因此沿着主要具有轴向分量的方向矢量延伸。贯通部可以具有圆形、椭圆形或多边形的横截面。贯通部可以构型为用于使密封区域与驱动区域连通。连通尤其可以理解为流体连通。因此,流体可以通常主要在轴向方向上通过轴承衬套输送。流体输送可以理解流体的任何运动,尤其是流体的通流或涌流。能够通过至少一个贯通部实现的流体连通具有以下优点:流体可以分布在轴的不同区域上,并且可以确保对泵的其他区域中的其他构件的润滑、冷却、腐蚀保护和/或防冻保护。换言之,来自驱动区域的流体因此可以到达密封区域中。由此,在引导水的家用器具的整个使用寿命期间,还可以更长时间地确保密封件与轴之间的低摩擦系数。此外,还可以避免滑动粘附效应以及与之相关的令人不快的振动和噪声产生。
根据一个实施方式,至少一个贯通部构造成使得流体可以从驱动区域通过轴承衬套到达密封区域中或从密封区域到达驱动区域中。优选地,驱动区域中的流体进入轴承衬套的贯通部中并且在轴承衬套的相对置的侧又离开该贯通部。因此,流体可以到达直至密封件并在那里减小密封件与轴之间的摩擦。此外,流体能够实现轴与密封件之间的接触区域的润滑和冷却。此外,可以包括防腐蚀剂和/或防冻剂的流体可以在密封区域和工作区域中在轴的整个长度上均匀分布,并从而大面积地保护该轴免受腐蚀和/或霜冻影响但又免受由于密封件上的摩擦所产生的热量影响。
根据另一实施方式,至少一个贯通部关于轴在径向方向上以恒定的距离延伸通过轴承衬套。径向方向可以垂直于轴向方向。至少一个贯通部的贯通部中心轴线与轴的轴线之间的距离可以是恒定的。换言之,径向距离可以在沿轴的轴线延伸中保持恒定。可以存在多个贯通部,其中,每个贯通部从其贯通部中心轴线到轴的轴线可以具有相同的恒定距离。即使贯通部相对于轴弯曲地延伸通过轴承衬套,也可以存在贯通部中心轴线到轴的轴线的相同距离。换言之,贯通部可以以恒定的径向距离延伸到轴承孔(即轴),并且附加地还具有贯通部定向矢量的切向分量,并从而表示为螺距(Gewindegang)(更多细节见下文)。优选地,至少一个贯通部可以平行于轴地布置。这具有以下优点,流体既可以在短的或最短的路径中从驱动区域到达密封区域中,也可以在短的或最短的路径中从密封区域到达驱动装置中。因此,能够实现流体的双向输送。此外,该实施方式具有以下优点,可以容易且低成本地制造具有至少一个贯通部的轴承衬套。
根据另一实施方式,至少一个贯通部关于轴而言以可变距离延伸。可变距离可以是可变的径向距离。可变距离可以理解为贯通部的贯通部中心轴线相对于轴的轴线倾斜。倾斜是指贯通部的贯通部中心轴线与轴的轴线既不相交,彼此也不平行。可以存在多个贯通部。多个贯通部可以具有相对于轴的轴线的相同的可变距离,或者也可以具有相对于轴的轴线的不同的可变距离。由于轴的和可能还有其他构件的旋转,可以建立具有不同局部压力的径向压力场。此外,由于贯通部的轴线倾斜,在贯通部开口的径向距离(即半径)不同的情况下可以存在不同的压力。由于在径向延伸尺度上的这种压力差,因此可以调设流体的输送流量,该输送流量可以通过贯通部从较大的半径向着较小的半径增大(aufbauen)。
具有相对于轴的轴线的可变距离的至少一个贯通部具有以下优点,可以影响流体连通的方向。至少一个贯通部的可变距离可以选择成使得流体可以仅仅或主要从驱动区域到达密封区域,或者反之。因此,例如可以在密封区域中建立确定的压力。由此,一方面可以将流体可靠地压缩到密封件与轴之间,另一方面,可以改善密封件的密封性能。
根据另一实施方式,至少一个贯通部朝着轴开放。至少一个贯通部可以在贯通部的整个长度上在径向延伸尺度上朝着轴开放。因此,通过贯通部到达的流体也可以在轴承衬套的区域中与轴直接接触。因此,可以有效或者更有效地在轴承衬套与轴之间实现轴的润滑和/或冷却。
根据另一实施方式,所述至少一个贯通部区段地朝着轴开放。贯通部可以具有一个或多个区段,流体在这些区段中与轴直接接触。此外,贯通部可以具有朝着轴封闭的一个或多个区段,流体在这些区段中不与轴直接接触。因此,可以防止轴进入一个或多个贯通部中。换言之,可以通过至少一个贯通部的封闭区段防止该轴例如在衬套磨损增大的情况下进入或者卡入贯通部中并将该贯通部阻塞。
根据另一实施方式,轴承衬套具有一至十三个贯通部,优选三至七个贯通部。在布置多个贯通部的情况下已证明的是,可以将足够的流体输送到密封区域中,以便充分润湿或润滑密封件。三至七个贯通部的该数量证明是特别有利的,因为在这里可以观察到流体的均匀输送。此外,在该区域中,在密封区域中出现足够的压力,从而可以机械的方式支撑密封件。贯通部越多,则通过轴承衬套到达的流体量越大。
根据另一实施方式,所述至少一个贯通部具有至少1.0毫米的直径,优选至少1.5毫米的直径。因此,流体能够以足以润滑密封件的规模从驱动区域输送至密封区域。在直径较小的情况下,贯通部中可能出现不利的流动阻力,从而抑制流体输送。在至少1.5mm的直径范围内可以确定,尽管存在贯通部,轴承衬套也可以非常好地输出轴的径向力,而不会发生变形。换言之,在此可以确保轴承衬套的非常好的机械强度。
根据另一实施方式,轴承衬套具有至少两个贯通部,它们的直径不同。利用尺寸设计不同的贯通部可以实现,既能够实现通过轴承衬套的流体的足够体积流量,又能够实现轴承衬套的特别好的机械稳定性。这在轴的高转速并因此轴承衬套上的提高的载荷的情况下特别有利。有利的是,轴承衬套相对于延伸通过轴承衬套的轴线的平面具有对称性。因此,可以实现轴承衬套的足够强度。
根据另一实施方式,至少一个贯通部布置成使得贯通部与轴的轴线之间的角度为1°至45°,优选为5°至20°。优选地,贯通部与轴的轴线之间的角度应理解为贯通部的贯通部中心轴线与轴的轴线之间的角度。这具有以下优点,可以影响流体连通的方向。至少一个贯通部的中心线与轴的轴线之间的角度可以选择成使得流体能够仅仅通过预给定转子的旋转方向与一个或多个贯通部的轴线倾斜相协调地从驱动区域到达密封区域,或者反之。因此,不仅可以在驱动区域与密封区域之间实现液压连通,而且甚至还可以实现流体输送流量,其可以通过转子旋转来发起。此外,可以通过轴线彼此之间的角度影响可以通过轴承衬套的贯通部的流体量。大的角度减少可以通过轴承衬套到达然后甚至被输送的流体量,相反,平的角度(flacher Winkel)(小的角度)可以增大可以通过轴承衬套的流体量。但是,在此不能得出与转子旋转方向的相关性或输送流量增强。在较大角度的情况下,可以增大贯通部长度,由此也可能增大贯通部中的摩擦阻力或流动阻力。此外,在至少一个贯通部的上游端处的入口损失可以通过至少一个贯通部的倾斜布置来减小,因为开口横截面以与轴承衬套成直角的方式增大。换言之,至少一个通向驱动区域和/或密封区域的贯通部的开口面积可以增大,由此流体可以特别容易地进入至少一个贯通部中。
根据另一实施方式,设置至少两个贯通部,其布置成使得它们相交(schneiden)或交叉(kreuzen)。两个相交的贯通部可以在至少一个点中接触,而贯通部的贯通部中心轴线不接触。在两个贯通部相互交叉的情况下,贯通部中心轴线可以在一个点中接触。进入第一贯通部的流体体积和进入第二贯通部的另一流体体积可以在第一贯通部与第二贯通部相交的区域中接触。由此,可以实现流体的改善混合,并且可以防止流体成分的分离,例如水-油乳化物中的水和油的分离。
根据另一实施方式,设置至少两个贯通部,其布置成使得它们既不相交也不交叉。不相交的至少两个贯通部可以理解为至少两个贯通部不接触。不交叉的两个贯通部可以理解为至少两个贯通部的贯通部中心轴线彼此倾斜地布置。这具有以下优点,可以避免由于在不同贯通部的交叉区域中的流体体积的混合所产生的可能流动阻力。这还具有以下优点,可以实现有效和快速的流体连通,所述流体连通例如可以根据不同的运行点来设计,使得针对每个不同的运行点优化地预先给定贯通部轴线的不同倾斜度。
优选地,至少一个贯通部基本上呈螺旋状延伸通过轴承衬套。基本上螺旋状的贯通部可以理解为,至少一个贯通部的形状基本上类似于螺旋线。换言之,至少一个贯通部的贯通部中心轴线可以以螺旋线的形状围绕轴延伸通过轴承衬套。以螺旋状形状(例如螺栓形状或螺纹形状)延伸的贯通部可以具有围绕轴的恒定升程(Steigung),使得在柱体坐标系中存在主要沿轴向延伸的贯通部轴线相对于滑动轴承轴线沿切向延伸尺度的恒定偏转。螺旋状贯通部的优点是,螺旋线的升程可以选择成使得流体沿着螺旋线引导,并因此可以防止流体在撞击到轴承衬套或贯通部上时产生的不希望的湍流。此外,螺旋状形状具有以下优点,可以确定流体连通的方向。根据螺旋线的旋转方向而定以及根据转子或轴的旋转方向的选择而定,流体或者仅仅能够从驱动区域进入密封区域中而不能从密封区域进入驱动区域中,或者仅仅能够从密封区域进入驱动区域中而不能从驱动区域进入密封区域中。优选地,至少一个螺旋状贯通部和轴具有相同的旋转方向,使得流体的输送由轴的旋转支持。螺旋状形状实现了高效的流体连通。螺旋状贯通部可以以螺栓状形状构造,使得几乎所有螺距都具有相同升程。替代地,可以实现具有可变升程的螺旋状贯通部。在这种情况下,以下一个实施方式有利于流体输送,在该实施方式中在贯通部入口和通道起始处具有较大的贯通部轴线升程,然后贯通部轴线随着进一步的轴向延伸尺度而减小,以便也将通过滑动轴承衬套的贯通部长度构型得小于在轴线实施为具有恒定大倾斜度的情况。由于存在的轴旋转,可以在至少一个螺旋状贯通部中建立动态压力,由此进一步有利于流体输送。换言之,通过贯通部轴线相对于轴承衬套轴线的径向距离的改变,贯通部的轴线可以获得切向走向使得其以螺栓形状存在。
优选地,贯通部的轴向延伸尺度不通过切向分量延长,使得流动阻力不会受到负面影响。因此,贯通部轴线相对于轴的轴线的角度可以在5°至20°之间。在此,贯通部的纵轴线不能在径向走向上调整,而是能够具有倾斜度,其在柱形坐标中表示为切向,从而大致能够实现贯通部的螺栓形状。
根据本发明的另一方面,提供一种泵系统,其包括根据上述构型之一的泵并包括叶轮,该叶轮关于轴承衬套布置在轴上的密封区域的一侧并且设置成使得该叶轮能够与轴一起旋转。叶轮(运转轮)可以是被环形或管形或柱形的壳体包围的旋转体,尤其是用于引导水的家用器具的泵。优选地,叶轮这样构造并且布置在轴上,使得在轴被驱动而旋转时叶轮被驱动而旋转。此外,叶轮构型成用于提高泵室中要泵送的介质中的压力。优选地,叶轮具有多个直地或弯曲地延伸的叶片或肋条,它们可以在要泵送的流体中旋转。
根据本发明的又一方面,提供一种引导水的家用器具,其包括根据上述构型之一的至少一个泵。尤其是,引导水的家用电器可以是洗衣机或烘干机。
根据本发明的又一方面,提供一种用于将流体引导通过轴承衬套的方法,其中,该方法包括:提供根据上述构型之一的泵;驱动该轴,使得其围绕轴向方向旋转;将流体输送通过轴承衬套中的至少一个贯通部,使得流体从工作区域到达密封区域中。优选地,所述流体在密封区域中润滑密封件,特别是润滑密封件与轴之间的接触区域。因此,可以减小密封件与轴之间的滑动摩擦和/或可以完全排除轴与密封件之间可能导致轴与密封件之间的滑动粘附效应的静摩擦效应。优选地,该方法还包括向工作区域供应流体。流体可以从存储容器被供应。因此,在流体被输出(austragen)到密封区域中的情况下可以确保工作区域中的足够流体。因此,可以确保在这两个区域中的足够润滑。
根据本发明的一个实施方式,提供一种具有轴承衬套的泵,其中,轴承衬套构型为径向滑动轴承衬套。滑动轴承轴套可以表示为空心柱体。流体可以通过在滑动轴承柱体的外周面上的绝大部分轴向延伸的贯通部(例如具有可变的流动横截面的凹槽或通道,优选是圆形的流动横截面)被输送通过轴承轴套。附加地或替代地,流体可以通过滑动轴承柱体的内周面上的绝大部分轴向延伸的贯通部(例如具有可变流动横截面的凹槽或通道,优选是圆形的流动横截面)被输送通过轴承衬套。因此,流体可以大致在摩擦面上被输送通过轴承衬套。附加地或替代地,流体可以通过绝大部分轴向延伸的贯通部(例如具有可变流动横截面的孔或通道,优选是具有圆形的流动横截面)通过滑动轴承衬套的壁被输送通过轴承衬套。因此,贯通部可以作为集成在轴承衬套中的通道延伸。也可以设想上述措施的组合,以便更好地将流体输送到密封区域中。
此外,本发明还涉及在引导水的家用器具中使用根据上述构型之一的泵。引导水的家用器具优选为洗衣机或烘干机。
与设备相关的优点和效果类似地适用于该方法,反之亦然。不同实施方式的个别特征可以与其它特征或其它实施方式组合以形成新的实施方式。所提到的特征的优点和效果也适用于新实施方式。
附图说明
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细描述。
图1示出了根据本发明一个实施方式的泵的示意性透视图。
图2示出了根据本发明一个实施方式的泵的一部分的示意图。
图3示出了根据本发明另一实施方式的泵的一部分的示意图。
图4示出了根据本发明一个实施方式的泵的轴承衬套的示意性透视图。
图5示出了根据本发明另一实施方式的泵的轴承衬套的示意图。
图6示出了根据本发明另一实施方式的泵的轴承衬套的示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施方式的泵驱动装置1的示意性纵截面透视图。泵1包括驱动装置4,其设置在驱动区域7中。驱动装置4构型成用于驱动轴2绕轴线(以下称为轴向方向A)旋转。轴2由轴承衬套3(也称为第一轴承衬套3)和第二轴承衬套9支承。驱动装置4是永磁同步驱动装置。更准确地说,驱动装置4是按照所谓的湿式转子原理制成的永磁同步驱动装置。轴2布置在密封管12中。密封管12在此构型为准流体密封的(quasi fluiddicht),因为它利用弹簧预紧的径向轴密封环朝着引导流体的泵压力室密封。密封管12也可以称为壳体。在密封管12内部,使用水-油乳化物来改善驱动装置4和轴2的驱动运转性能。因此,在工作区域7中,布置有流体或介质(所谓的密封管填充润滑和冷却介质)。工作区域7被轴承衬套3和轴承衬套9限界。此外,泵1包括密封件5,其构型成用于朝向轴2密封。换言之,密封管12具有开口,轴2延伸穿过该开口。开口13由密封件5密封成使得流体既不能从外部从泵压力室向内部进入密封管中,流体也不能从内部(密封管)向外部(泵压力室)经过密封件5。轴2的布置有密封件5的区域称为密封区域6。换言之,密封区域6限定在轴2和密封件5之间的密封点与轴承衬套3之间。密封件5与轴2直接接触,并因此主要将密封管填充物密封,并且从而防止密封管填充物的流失,尽管驱动装置基本上按照“湿式转子结构原理”实施。密封件5保持或设置在密封管12上或被轴向压入。因此,在运行期间,轴2能够相对于密封件5运动。在轴2远离密封区域6的进一步轴向走向中布置有叶轮(运转轮)11,其可旋转地设置在泵室或泵压力室中。通过轴2的运行,使叶轮(运转轮)11旋转,从而可以根据径向离心泵(即连续工作的流动机器)的输送原理在泵1中产生泵送效果。本实施方式中,在叶轮(运转轮)11与密封件5之间不设置密封件,使得密封件5可以与要泵送的流体(例如,衣物处理剂和水的混合物)接触。因此,在密封件5与轴承衬套3之间通常既没有来自工作区域7的流体,也没有来自泵压力室中要泵送的流体。本发明在轴承衬套3中设置了至少一个贯通部8(图1中未示出),其构型成用于使工作区域7与密封区域6连通,以便实现流体输送。从而,来自工作区域7的流体介质可以到达密封区域6中。由此,可以从内部润滑密封件5,从而密封件5与轴2之间的接触区域可以通过来自密封区域7的流体介质来润滑。由此,可以避免在滑动摩擦与静摩擦之间的变换,因为可以完全排除静摩擦效应,此外,呈滑动摩擦系数形式的滑动摩擦力显著被减小。因此,可以防止滑动粘附效应,并从而防止相应的干扰频率。由此能够使泵1的运行特别安静。
图2是泵1的局部的示意性纵截面图。在图2中放大地示出了密封区域6。相比之下,仅示出工作区域7的一部分。在本实施方式中,轴承衬套3在其外周边上具有沿径向方向延伸的凹陷部,密封件5的相应突起部接合到该凹陷部中。因此,轴承衬套3可以由密封件5保持。更准确地说,轴承衬套3因此可以被固定防止轴向移动。从而能够实现特别简单的泵结构。此外,在图2中所示的截面示图中可看到贯通部8。在图2中,左侧区域是面向泵压力室的区域。
图3示出了本发明的另一实施方式。在本实施方式中,密封件5在面向泵压力室的一侧上具有双密封唇。由此,密封管12可以特别可靠地相对于泵压力室密封。对于其余部分,本实施方式类似于图2中所示的实施方式。
图4是作为根据本发明一个实施方式的轴承衬套的侧视图的透视和示意图。轴承衬套具有至少有一个贯通部8,其沿其外周边上延伸。在装入的状态或运行状态下,流体因此可以从工作区域7流向密封区域6。贯通部8在此部分地由轴承衬套3并且部分地由密封管12形成(图4中未示出)。
图5是根据本发明另一实施方式的轴承衬套3的后视图。图5所示的轴承衬套3具有四个贯通部8。如图5所示,轴承衬套3基本上沿轴向方向A示出。此外,在该实施方式中可以看出,贯通部8这样设置在轴承衬套3中,使得它们布置在轴承衬套3的内空心柱周面上。换言之,通道8朝着轴2开放。由此可以确保来自驱动区域7的流体在到达密封区域6的途中沿轴2流动,并且还可以在轴承衬套3与轴2之间施加其作用。例如,流体可以包括润滑剂、冷却剂、防腐蚀剂和/或防冻剂,并且刚好能够在轴与滑动轴承之间的接触部位处引入这些效应。
图6是根据本发明另一实施方式的轴承衬套3从背侧看的另一透视和示意图。本发明的轴承衬套3也具有七个贯通部8。在本实施方式中,这些贯通部8仅由轴承衬套3形成。换言之,不需要其它元件、例如轴2或密封管12就能形成相应的贯通部8。在这里,从驱动区域7向密封区域6的流体输送可以整合在滑动轴承衬套中,而无需其他构件。
总之,利用本发明的实施方式可以防止滑动粘附效应,因为通过主要在轴向上延伸通过轴承衬套3的贯通部8,密封件5也可以从驱动侧被润滑和/或冷却,并因此可以完全排除轴与密封件之间的静摩擦效应。换言之,可以确保摩擦配合件之间(即密封件5与轴2之间)的滑动摩擦的恒定的低的摩擦系数,从而可以完全排除静摩擦效应。此外,即使在泵1长时间运行的情况下,也可以始终确保摩擦配合件之间的温度性能和润滑性能。

Claims (11)

1.一种用于引导水的家用器具(100)的泵(1),包括:
轴(2),其沿轴向方向(A)延伸;
轴承衬套(3),其构型成用于使所述轴(2)能围绕所述轴向方向(A)旋转支承;
驱动装置(4),其构型成用于驱动所述轴(2)进行旋转;以及
密封件(5),其构型成用于朝着所述轴(2)密封,
其中,所述密封件(5)布置在所述轴(2)的密封区域(6)中,并且所述驱动装置(4)布置在所述轴(2)的、关于所述轴承衬套(3)相对置的驱动区域(7)中,并且
其中,所述轴承衬套(3)具有至少一个贯通部(8),所述贯通部构型成用于将所述密封区域(6)与所述驱动区域(7)连通。
2.根据权利要求1所述的泵(1),其中,所述至少一个贯通部(8)构型成使得流体能够从所述驱动区域(7)通过所述轴承衬套(3)到达所述密封区域(6)。
3.根据权利要求1或2所述的泵(1),其中,所述流体包括润滑剂、冷却剂、防腐蚀剂和/或防冻剂。
4.根据上述权利要求中任一项所述的泵(1),其中,至少一个贯通部(8)关于所述轴(2)在径向方向(R)上以恒定的距离延伸通过所述轴承衬套(3)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的泵(1),其中,至少一个贯通部(8)关于所述轴(2)在径向方向(R)上以变化的距离延伸通过所述轴承衬套(3)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的泵(1),其中,至少一个贯通部(8)至少区段地朝着所述轴(2)开放。
7.根据上述权利要求中任一项所述的泵(1),其中,至少一个贯通部(8)布置成使得所述贯通部具有在所述贯通部(8)与所述轴(2)的轴向方向(A)之间的、为1°至45°,优选为5°至20°的角度。
8.根据上述权利要求中任一项所述的泵(1),其中,设置至少两个贯通部(8)并且它们布置成使得它们相交或交叉。
9.根据上述权利要求中任一项所述的泵(1),其中,至少一个贯通部(8)基本上呈螺旋状延伸通过所述轴承衬套(3)。
10.一种泵系统(10),包括:
根据上述权利要求中任一项所述的泵(1);和
叶轮(11),其关于所述轴承衬套(3)布置在所述轴(2)上的密封区域(6)的一侧上并且设置成使得其能与所述轴(2)一起旋转。
11.一种引导水的家用器具(100),包括根据上述权利要求1至9中任一项所述的泵(1)。
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