-
Die Erfindung betrifft eine Pumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Aus der
DE 198 53 400 C1 ist eine als eine Kreiselpumpe ausgebildete Pumpe bekannt, die zum einen ein Motorgehäuse mit einer Antriebswelle aufweist, an der ein Laufrad drehfest befestigt ist. Zum anderen weist die Pumpe ein Pumpengehäuse auf, das über eine zentrale Einlassöffnung und eine Auslassöffnung verfügt. Das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse sind über eine Mehrzahl von bogenförmige Klammern umfassende Befestigungsmitteln lösbar miteinander verbunden. Nachteilig an der bekannten Pumpe ist, dass die Klammern mit seitlich abragenden tellerförmigen Wandungsbestandteilen des Motorgehäuses bzw. einer zusätzlichen Abschlussplatte zusammenwirken, die einen zusätzlichen Herstellungsaufwand bedeuten. Zum anderen ist es nachteilig, dass bei der Montage sichergestellt sein muss, dass die Klammern gleich verteilt in Umfangsrichtung angeordnet sind, um die erforderliche Dichtigkeit zu gewährleisten.
-
Aus der
EP 1 148 248 A2 ist eine Pumpe enthaltend ein Motorgehäuse und ein Pumpengehäuse bekannt. Zur Befestigung des Pumpengehäuses an dem Motorgehäuse ist ein Bajonettverschluss vorgesehen, wobei als Befestigungsmittel das Pumpengehäuse und das Motorgehäuse jeweils Verschlussnocken aufweisen.
-
Aus der
DE 1 703 784 A ist eine Pumpe mit einem Pumpengehäuse und einem Motorgehäuse bekannt, wobei das Motorgehäuse aus einem Stahltopf und einem lösbar mit demselben verbundenen Rohransatz gebildet ist. Der Rohransatz des Motorgehäuses ist über eine Schraubenverbindung mit dem Pumpengehäuse verbunden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Pumpe derart weiterzubilden, dass der Herstellungsaufwand für ein mehrteilig ausgebildetes Gehäuse der Pumpe verringert und ein sicheres Montieren bzw. Demontieren des Gehäuses insbesondere unter Gewährleistung der Dichtigkeit erzielt wird.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
-
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Montage bzw. Demontage erleichtert wird, da die Befestigungsmittel lediglich an einer zueinander gekehrten Seite an der Umfangswandung des Motorgehäuses bzw. des Pumpengehäuses angreifen.
-
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Montage bzw. Demontage von einem Motorgehäuse und einem Pumpengehäuse lediglich durch Relativverschiebung der beiden Gehäuse, insbesondere durch axiale Relativverschiebung, erzielt werden kann. Eine Umfangswandung bzw. ein Umfangswandungsabschnitt des Motorgehäuses und/oder des Pumpengehäuses weist die erforderlichen Befestigungsmittel auf, so dass durch direktes Ansetzen des Motorgehäuses an dem Pumpengehäuse eine Fixierung erzielt wird. Die Befestigungsmittel sind derart ausgebildet, dass das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse in eine Eingriffsstellung miteinander bringbar sind, in der das Montageverfahren bereits abgeschlossen ist. Erfindungsgemäß sind die Befestigungsmittel als eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Axialstege ausgebildet. Eine Mehrzahl von ersten Axialstegen ist an einer Umfangswandung des Motorgehäuses und eine Mehrzahl von zweiten Axialstegen ist an einer Umfangswandung des Pumpengehäuses angeordnet. Nach der Erfindung ist das Motorgehäuse mit dem Pumpengehäuse in axialer Richtung über einen Klipsverschluss festgelegt. Der Klipsverschluss ist durch einen Wulstring an einer Umfangswandung des Motorgehäuses und eine Ringnut an einer gegenüberliegenden anderen Umfangswandung des Pumpengehäuses ausgebildet, so dass zum einen eine axiale Festlegung des Motorgehäuses relativ zu dem Pumpengehäuse und zum anderen eine relativ hohe Dichtigkeit der Verbindung derselben gewährleistet ist.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Befestigungsmittel eine Oberflächenprofilierung einer Umfangswandung des Motorgehäuses und des Pumpengehäuses, die in der Montageposition ineinander und/oder aufeinander und/oder aneinander greifen. Vorteilhaft kann hierdurch eine dreh- und axialfeste Fixierung und zum anderen ein hohes Maß an Dichtigkeit an zueinander gekehrten Seiten des Motorgehäuses und des Pumpengehäuses geschaffen werden.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung erstrecken sich die Oberflächenprofilierungen der Umfangswandungen des Motorgehäuses und des Pumpengehäuses konzentrisch und/oder koaxial zu dem Motorgehäuse bzw. Pumpengehäuse. Auf diese Weise wird eine rotationssymmetrische Fixierung des Motorgehäuses mit dem Pumpengehäuse geschaffen, ohne das für die Befestigung eine bestimmte vorgegebene Lage bzw. Orientierung der Umfangswandungen vorgesehen sein muss.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten ersten Axialstege bzw. zweite Axialstege zur Verdrehsicherung des Motorgehäuses relativ zu dem Pumpengehäuse vorgesehen. Die zahnartig ausgebildeten ersten Axialstege des Motorgehäuses und zweiten Axialstege des Pumpengehäuses greifen in der Montagestellung vollständig unter Ausfüllen von Axialnuten benachbarter Axialstege aneinander, so dass eine Drehlage fixiert ist. Durch die Mehrzahl von Axialstegen bzw. korrespondierenden Axialnuten ist eine frei wählbare und – in Abhängigkeit von der Anzahl der Axialstege bzw. Axialnuten – relativ feine Relativpositionierung in Umfangsrichtung zwischen dem Motorgehäuse und dem Pumpengehäuse erzielbar. Je kleiner die Erstreckung der Axialstege bzw. Axialnuten in Umfangsrichtung der Wandungen des Motorgehäuses bzw. Nutengehäuses ist, desto feiner kann die Positionierung erfolgen. Je höher der Grad der Verzahnung ist, desto größer ist die Anzahl der Relativpositionen in Umfangsrichtung.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist eine Umfangswandung des Motorgehäuses und eine Umfangswandung des Pumpengehäuses jeweils eine axiale Ringfläche auf, die zur radialen Zentrierung des Pumpengehäuses und des Motorgehäuses unmittelbar aneinander liegen.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Pumpengehäuse zweiteilig ausgebildet und weist einen dem Motorgehäuse zugewandten Zylinderabschnitt und einen dem Motorgehäuse abgewandten Deckabschnitt auf. Der Zylinderabschnitt und der Deckabschnitt sind rastend miteinander verbunden und ermöglichen einen modularen Aufbau eines Gehäuses der Pumpe. Beispielsweise kann der Deckabschnitt einen an die Größe des Laufrades angepassten Strömungsabschneider aufweisen, so dass für einen solchen Einsatzzweck lediglich ein anderer Deckabschnitt montiert werden braucht, während der Zylinderabschnitt sowie das Motorgehäuse gleich ausgebildet sein können.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Größe einer am Deckabschnitt angeordneten Entlüftungsöffnung an den Durchmesser des Laufrades angepasst sein. Hierdurch kann in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Volumenstrom bzw. von der Größe des Laufrades das Anlaufverhalten des Laufrades eingestellt werden, wobei lediglich der Deckabschnitt des Pumpengehäuses modifiziert ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Montageverfahren für eine Pumpe derart anzugeben, dass eine sichere Montage bzw. Demontage bei Gewährleistung eines hohen Maßes an Dichtigkeit gewährleistet ist.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse vermittels Befestigungsmittel drehfest aneinander fixiert werden und dass in einem zweiten Schritt das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse vermittels Befestigungsmittel axialfest fixiert werden.
-
Der besondere Vorteil des Montageverfahrens besteht darin, dass durch Entkopplung der umfangsseitigen Fixierung und der axialen Fixierung des Motorgehäuses und des, Pumpengehäuses eine sichere und einfache Montage ermöglicht wird, die eine definierte und vorzugsweise feingliedrige Positionierung des Motorgehäuses zu dem Pumpengehäuse in Umfangsrichtung ermöglicht und zum anderen ein hohes Maß an Dichtigkeit erlaubt. Vorzugsweise erfolgt die Entkopplung der relativen Drehlage und der Axialsicherung durch eine in axialer Richtung verschobene Anordnung der Befestigungsmittel für die Drehsicherung einerseits und der Axialsicherung andererseits zueinander.
-
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Seitenansicht einer Pumpe im nicht montierten Zustand derselben,
-
2 eine vergrößerte Darstellung von zueinander gekehrten Umfangswandungen eines Motorgehäuses und eines Pumpengehäuses der Pumpe,
-
3 eine Innenansicht eines Deckabschnitts des Pumpengehäuses, in dem ein Laufrad der Pumpe angeordnet ist und
-
4 eine im Vergleich zu 3 gegenüberliegende teilweise Ansicht des Deckabschnitts des Pumpengehäuses, wobei eine Deckfläche nicht dargestellt ist.
-
Eine Pumpe 1 ist vorzugsweise als Kreiselpumpe ausgebildet. Die Pumpe 1 kann als eine Tauchpumpe in einem als Kondensationstrockner ausgebildeten Wäschetrockner integriert sein zum Entfernen des flüssigen Fluids. Alternativ kann die Pumpe auch in Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen, Klimageräten und dergleichen integriert angeordnet sein.
-
Die Pumpe 1 weist ein Gehäuse auf, das im Wesentlichen durch ein Motorgehäuse 2 und ein Pumpengehäuse 3 gebildet ist.
-
In dem Motorgehäuse 2 ist ein nicht dargestellter Elektromotor mit einer Antriebswelle gelagert. An der Antriebswelle ist ein sich im Pumpengehäuse 3 erstreckendes Laufrad 4 drehfest mit der Antriebswelle verbunden, so dass ein Fluid von einer zentralen Einlassöffnung 5 des Pumpengehäuses 3 in Richtung einer seitlichen Auslassöffnung 6. des Pumpengehäuses 3 förderbar ist. Die Auslassöffnung 6 ist an einem freien Ende einer einstückig mit dem Pumpengehäuse 3 verbundenen Steigleitung 7 angeordnet, wobei sich die Steigleitung 7 im Wesentlichen parallel zur Antriebswelle des Motors bzw. zur Mittelachse M des Motorgehäuses 2 bzw. des Pumpengehäuses 3 erstreckt.
-
Wie aus den 1 und 2 zu ersehen ist, ist das Motorgehäuse 2 mit dem Pumpengehäuse 3 über einstückig mit denselben verbundene Befestigungsmittel verbunden. Die Befestigungsmittel sind jeweils an einer Umfangswandung 8 des Motorgehäuses 2 und an einer Umfangswandung 9 des Pumpengehäuses 3 angeformt. Sie werden zusammen mit den Umfangswandungen 8, 9 jeweils in einem Spritzgießvorgang bei der Herstellung des Motorgehäuses 2 bzw. des Pumpengehäuses 3 hergestellt. Das Motorgehäuse 2 und das Pumpengehäuse 3 sind jeweils vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Die Umfangswandungen 8, 9 sind ringförmig angeordnet und erstrecken sich koaxial bzw. konzentrisch zu der Mittelachse M des Motorgehäuses 2 bzw. des Pumpengehäuses 3, entlang derer die Symmetrieachse der Antriebswelle verläuft.
-
Die Befestigungsmittel sind als Profilierungen bzw. Oberflächenprofilierungen der Umfangswandungen 8, 9 ausgebildet, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Umfangswandung 8 des Motorgehäuses 2 eine in radialer Richtung außenseitige Profilierung und an der Umfangswandung 9 des Pumpengehäuses 3 eine in radialer Richtung innenseitige Profilierung angeordnet ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Profilierung in Umfangsrichtung durchgehend angeordnet.
-
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die Profilierung auch in Umfangsrichtung teilweise angeordnet sein, so dass lediglich ein Umfangswandungsabschnitt des Motorgehäuses 2 bzw. des Pumpengehäuses 3 mit einer Oberflächenprofilierung versehen ist.
-
Die Befestigungsmittel ermöglichen eine vereinfachte, sichere und dichte lösbare Befestigung des Motorgehäuses 2 mit dem Pumpengehäuse 3.
-
Als Befestigungsmittel zur Verdrehsicherung des Motorgehäuses 2 relativ zu dem Pumpengehäuse 3 sind zum einen eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten und in Radialrichtung erhabenen ersten Axialstegen 10 einstückig mit der Umfangswandung 8 des Motorgehäuses 2 sowie zum anderen eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten und in Radialrichtung erhabenen zweiten Axialstegen 11 an der Umfangswandung 9 des Pumpengehäuses 3 angeordnet. Die ersten Axialstege 10 und die zweiten Axialstege 11 sind in Umfangsrichtung in einem vorgegebenen gleichen Abstand unter Bildung von Axialnuten 12 bzw. 13 zwischen den Axialstegen 10 bzw. 11 angeordnet und ermöglichen in einer Eingriffstellung derselben eine verdrehsichere Lagerung des Motorgehäuses 2 relativ zu dem Pumpengehäuse 3. Die ersten Axialstege 10 bilden ein Außenringprofil 10' der Umfangswandung 8. Die zweiten Axialstege 11 bilden ein Innenringprofil 11' der Umfangswandung 9 des Pumpengehäuses 3.
-
Die Breite (Teilung) der Axialstege 10 bzw. 11 und der Axialnuten 12, 13 ist derart gewählt, dass das Pumpengehäuse 3 in einer solchen Drehposition zu dem Motorgehäuse 2 montierbar ist, dass die Steigleitung 7 unter Anpassung des Bauraumvolumens des Motorgehäuses 2 positionierbar ist. Der kleinste Verdrehwinkel, der durch den Abstand zweier benachbarter Axialstege 10 bzw. 11 vorgegeben ist, kann beispielsweise 10° betragen.
-
Das Außenringprofil 10' des Motorgehäuses 2 und das Innenringprofil 11' des Pumpengehäuses 3 weisen einen solchen Durchmesser auf, dass die ersten Axialstege 10 in die korrespondierenden Axialnuten 13 des Pumpengehäuses 3 bzw. Axialnuten 12 des Motorgehäuses 2 eingreifen. Es ist nicht notwendig, dass die Axialstege 10, 11 mit ihren Stirnflächen 14 bzw. 15 unter Presssitz an der Bodenfläche der Axialnuten 13, 12 anliegen. Vorzugsweise wird das Außenringprofil 10' unter radialem Spiel mit dem Innenringprofil 11' verbunden.
-
Zur axialen Festlegung bzw. Axialsicherung der Verbindung des Motorgehäuses 2 und dem Pumpengehäuse 3 ist ein rotationssymmetrischer Klipsverschluss 16 vorgesehen. Der Klipsverschluss 16 umfasst einen an der Außenseite der Umfangswandung 8 des Motorgehäuses 2 sich erhebenden Wulstring 17 (Rastring) und eine an einer Innenseite der Umfangswandung 9 des Pumpengehäuses 3 angeordnete Ringnut 18. Der Wulstring 17 und die Ringnut 18 sind jeweils einstückig mit der Umfangswandung 8 bzw. der Umfangswandung 9 verbunden. Bei Montage des Motorgehäuses 2 mit dem Pumpengehäuse 3 rastet der Wulstring 17 in die Ringnut 18 ein und fixiert das Motorgehäuse 2 relativ zu dem Pumpengehäuse 3 in axialer Richtung.
-
Der Wulstring 17 und die Ringnut 18 sind auf einer dem Motor zugewandten Seite des Außenringprofils 10' bzw. Innenringprofils 11' angeordnet. Wesentlich ist, dass der Wulstring 17 und die Ringnut 18 in einem axialen Abstand zu dem Außenringprofil 10' bzw. Innenringprofil 11' angeordnet sind.
-
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann das Befestigungsmittel zur Axialsicherung durch eine aufeinander abgestimmte Höhe der Stirnflächen 14, 15 der Axialstege 10, 11 ausgebildet sein, so dass ein radialer Presssitz zwischen dem Außenringprofil 10' und dem Innenringprofil 11' erzielt wird.
-
Zur radialen Zentrierung des Motorgehäuses 2 und des Pumpengehäuses 3 weist die Umfangswandung 8 des Motorgehäuses 2 und die Umfangswandung 9 des Pumpengehäuses 3 eine äußere Ringfläche 19 bzw. eine innere axial verlaufende Ringfläche 20 auf, die jeweils kreisförmig mit einem solchen Durchmesser verlaufen, dass die Umfangswandung 8 des Motorgehäuses 2 und die Umfangswandung 9 des Pumpengehäuses 3 kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Die äußere Ringfläche 19 der Umfangswandung 8 und die innere Ringfläche 20 der Umfangswandung 9 erstrecken sich in einem Axialabschnitt, der benachbart zu dem Klipsverschluss 16 einerseits und der Außenringprofilierung 10' bzw. Innenringprofilierung 11' andererseits liegt.
-
Das Pumpengehäuse 3 ist gebildet durch einen Zylinderabschnitt 21 und einen auf der dem Motorgehäuse 2 abgewandten Seite anschließenden Deckabschnitt 22, die über eine Rastverbindung miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck weist der der Deckabschnitt 22 in Umfangsrichtung verteilt angeordnete nachgiebige Rastarme 23 auf, die sich in axialer Richtung erstrecken und die eine Mantelfläche 24 des Zylinderabschnitts 21 hintergreifen. Auf diese Weise ist der Zylinderabschnitt 21 formschlüssig mit dem Deckabschnitt 22 verbunden.
-
Wie aus 3 ersichtlich ist, weist der Deckabschnitt 22 auf einer Innenseite 25 einen auf den Durchmesser des Laufrades 4, das innerhalb des Deckabschnitts 22 angeordnet ist, angepassten Strömungsabscheider 26 auf. Der Strömungsabscheider 26 ist in einem solchen Abstand zu der Drehachse des Laufrades 4 angeordnet, dass das durch das Laufrad 4 in Rotation versetzte Fluid mittels der Flächen des Strömungsabscheiders 26 in Richtung eines in einem Seitenbereich 27 des Deckabschnitts 22 angeordneten Krümmers 28 geleitet wird. Durch diesen Krümmer 28 wird das Fluid zu der seitlich an dem Zylinderabschnitt 21 angeformten Steigleitung 7 geführt. Es kann in Abhängigkeit von dem geforderten Volumenstrom bzw. von der Ausbildung bzw. Durchmesser des Laufrades 4 ein Deckabschnitt 22 mit einem unterschiedlich langen Strömungsabscheider 26 bereitgestellt werden, wobei der Zylinderabschnitt 21 bzw. das Motorgehäuse 2 unverändert bleiben kann.
-
In einem zu dem Krümmer 28 gegenüberliegenden Bereich des Deckabschnitts 22 ist eine Entlüftungsöffnung 29 vorgesehen, deren Größe abhängig von der Dimensionierung bzw. Durchmesser des Laufrades 4 ist. Zur Änderung der Größe der Entlüftungsöffnung 29 braucht lediglich ein anderer Deckabschnitt 22 montiert werden, ohne dass der Aufbau des Zylinderabschnittes 21 bzw. des Motorgehäuses 2 verändert werden muss. Hierdurch wird auf einfache Weise ein modularer Aufbau gewährleistet, wobei lediglich die Gestaltung des Deckabschnitts 22 und die Dimensionierung des Laufrades 4 in Abhängigkeit von den vorgegebenen Betriebsparametern der Pumpe 1 verändert werden muss. Insbesondere kann durch Anpassung der Entlüftungsöffnung 29 ein an den vorgegebenen Volumenstrom angepassten Ansaugverhalten erzielt werden.
-
Zur Montage der Pumpe 1 wird in einem ersten Schritt das Motorgehäuse 2 mit dem Zylinderabschnitt 21 unter Einsetzen des Außenringprofils 10' in das Innenringprofil 11' des Zylinderabschnitts 21 verbunden. Anschließend wird das Laufrad 4 auf die Antriebswelle des im Motorgehäuse 2 angeordneten Motors gesetzt und mit demselben befestigt, wobei sich das Laufrad 4 auf einer dem Motorgehäuse 2 abgewandten Seite des Zylinderabschnitts 21 von demselben erhebt. In einem abschließenden Montageschritt wird nun der die Einlassöffnung 5 aufweisenden Deckabschnitt 22 rastend mit dem Zylinderabschnitt 21 verbunden.
