DE102020104203A1

DE102020104203A1 - Conveyor device for liquids with an electric drive

Info

Publication number: DE102020104203A1
Application number: DE102020104203.5A
Authority: DE
Inventors: Matthias Höhn; Jens Schöler; Klaus Kutzner; Gerd Boller
Original assignee: Iturri Feuerwehr und Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Iturri Feuerwehr und Umwelttechnik GmbH
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2021-08-19

Abstract

Es wird eine Fördereinrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten vorgeschlagen. Bei dieser Fördereinrichtung wird eine Pumpe (3) von einem Gleichstrommotor (7) angetrieben. Um eine thermische Überbelastung des Gleichstrommotors zu vermeiden, sind ein Lüfter (53) und ein Druckluftanschluss (21) an einer Umhausung (5) vorgesehen. Im Normalfall ist der Lüfter (53) aktiv und der Druckluftanschluss (21) ist geschlossen. Wenn die Betriebstemperatur des Gleichstrommotors (7) ansteigt, wird Druckluft über den Druckluftanschluss (21) in die Umhausung (5) eingeblasen. Diese Druckluft kühlt das Motorgehäuse des Gleichstrommotors (7) zusätzlich und senkt dadurch die Betriebstemperatur des Gleichstrommotors (7) wirkungsvoll ab.

A conveying device for conveying liquids is proposed. In this conveying device, a pump (3) is driven by a direct current motor (7). In order to avoid thermal overloading of the DC motor, a fan (53) and a compressed air connection (21) are provided on a housing (5). Normally the fan (53) is active and the compressed air connection (21) is closed. When the operating temperature of the DC motor (7) rises, compressed air is blown into the housing (5) via the compressed air connection (21). This compressed air additionally cools the motor housing of the DC motor (7) and thereby effectively lowers the operating temperature of the DC motor (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Fördern einer Flüssigkeit, wobei die Fördereinrichtung eine Pumpe, einen bürstenlosen Gleichstrommotor und eine Umhausung umfasst, wobei der Gleichstrommotor eine Steuereinheit zum elektronischen Kommutieren des Gleichstrommotos, ein Motorgehäuse und eine Motorwelle umfasst, wobei die Umhausung das Motorgehäuse und die Motorwelle umgibt und wobei die Umhausung einen Druckluftanschluss aufweist.The invention relates to a conveying device for conveying a liquid, the conveying device comprising a pump, a brushless direct current motor and a housing, the direct current motor comprising a control unit for electronic commutation of the direct current motor, a motor housing and a motor shaft, the housing comprising the motor housing and the motor shaft surrounds and wherein the housing has a compressed air connection.

Solche Fördereinrichtungen werden beispielsweise in Feuerwehrfahrzeugen als sogenannte Druckzumischanlage eingesetzt. Sie dienen dazu, dem Löschwasser, das von einer Hauptpumpe gefördert wird, eine Flüssigkeit zuzumischen (nachfolgend Zumisch-Flüssigkeit), die beispielsweise zu einer Schaumbildung des Löschwassers führt. Alternativ können dem Löschwasser auch andere Flüssigkeiten zugeführt werden. In jedem Fall sollte bei der Verwendung als Zumischanlage ein bestimmtes Verhältnis von Löschwasser und Zumisch-Flüssigkeit eingehalten werden.Such conveying devices are used, for example, in fire engines as a so-called pressure proportioning system. They are used to add a liquid to the extinguishing water, which is conveyed by a main pump (hereinafter admixing liquid), which, for example, leads to the formation of foam in the extinguishing water. Alternatively, other liquids can also be added to the extinguishing water. In any case, when using it as a proportioning system, a certain ratio of extinguishing water and proportioning liquid should be observed.

Um die Zumisch-Flüssigkeit in das Löschwasser einspeisen zu können, muss der Druck der Zumisch-Flüssigkeit etwa so groß wie der Druck des Löschwassers an der Zumischstelle sein. Üblich ist ein Nenndruck von 10 bar.In order to be able to feed the admixture liquid into the extinguishing water, the pressure of the admixture liquid must be approximately as high as the pressure of the extinguishing water at the admixing point. A nominal pressure of 10 bar is usual.

Solche Druckzumischanlagen können über einen Zahnriemen angetrieben werden. Dabei ist der Riemenantrieb mit dem Antrieb der Löschwasserpumpe verbunden, so dass sich ein konstantes Verhältnis zwischen dem Volumenstrom des Löschwassers und dem Volumenstrom der zuzumischenden Flüssigkeit einstellt.Such pressure proportioning systems can be driven via a toothed belt. The belt drive is connected to the drive of the extinguishing water pump, so that a constant ratio is established between the volume flow of the extinguishing water and the volume flow of the liquid to be admixed.

Es ist auch bekannt, anstelle eines Riemenantriebs einen Elektromotor zum Antrieb der Pumpe der Fördereinrichtung einzusetzen. Dieser Elektromotor wird bei Feuerlöschfahrzeugen mit Gleichstrom aus dem Bordnetz des Feuerlöschfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt.It is also known to use an electric motor instead of a belt drive to drive the pump of the conveying device. In fire engines, this electric motor is supplied with electrical energy from the on-board network of the fire engine.

Das Bordnetz von Feuerlöschfahrzeugen hat in der Regel 24 Volt, so dass bei einer vorgegebenen Antriebsleistung relativ große Ströme fließen. Infolgedessen sind die Wicklungstemperatur des Elektromotors, aber auch die Betriebstemperatur einer Steuereinheit zum elektronischen Kommutieren des Gleichstrommotors, falls es sich um einen bürstenlosen Gleichstrommotor handelt, im Vollast-Betrieb relativ hoch.The on-board network of fire extinguishing vehicles is usually 24 volts, so that with a given drive power, relatively large currents flow. As a result, the winding temperature of the electric motor, but also the operating temperature of a control unit for electronic commutation of the direct current motor, if it is a brushless direct current motor, are relatively high in full load operation.

Sowohl die Wicklung des Gleichstrommotors, der Stator als auch die Leistungselektronik der Steuereinheit sind gegenüber zu hohen Betriebstemperaturen empfindlich. Daher ist eine ausreichende Kühlung unerlässlich.Both the winding of the DC motor, the stator and the power electronics of the control unit are sensitive to excessively high operating temperatures. Sufficient cooling is therefore essential.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördereinrichtung bereitzustellen, deren Kühlung verbessert ist, so dass auch im Dauerbetrieb, wenn die Pumpe mit hoher Antriebsleistung betrieben wird, es zu keiner Überschreitung der zulässigen Betriebstemperaturen des Elektromotors und/oder dessen Steuereinheit kommt.The invention is based on the object of providing a conveying device whose cooling is improved so that even in continuous operation when the pump is operated with high drive power, the permissible operating temperatures of the electric motor and / or its control unit are not exceeded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fördereinrichtung für eine Flüssigkeit gelöst, wobei die Fördereinrichtung eine Pumpe, einen bürstenlosen Gleichstrommotor und eine Umhausung umfasst, wobei der Gleichstrommotor eine Steuereinheit zum elektronischen Kommutieren des Gleichstrommotors, ein Motorgehäuse und eine Motorwelle umfasst, wobei die Umhausung das Motorgehäuse und die Motorwelle umgibt und wobei die Umhausung einen Druckluftanschluss aufweist.According to the invention, this object is achieved by a delivery device for a liquid, the delivery device comprising a pump, a brushless DC motor and a housing, the DC motor comprising a control unit for electronic commutation of the DC motor, a motor housing and a motor shaft, the housing comprising the motor housing and surrounds the motor shaft and wherein the housing has a compressed air connection.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Umhausung, welche als passives Kühlelement und oft auch als Spritzwasserschutz dient, mit einem Druckluftanschluss zu versehen. Dann kann, immer wenn eine Betriebstemperatur im Inneren des Motors einen vorgegebenen Temperaturgrenzwert überschreitet, Druckluft in die Umhausung eingeblasen werden und auf diese Weise eine aktive Kühlung des Motors bewirkt werden.According to the invention it is provided that the housing, which serves as a passive cooling element and often also as a splash water protection, is provided with a compressed air connection. Then, whenever an operating temperature inside the motor exceeds a predetermined temperature limit value, compressed air can be blown into the housing and in this way an active cooling of the motor can be effected.

Bei Feuerlöschfahrzeugen, steht (getrocknete) Druckluft aus dem Druckluftbremssystem des Feuerwehrfahrzeugs in ausreichender Menge und mit einem Druck von bis zu 8-10 bar zur Verfügung. Das Einblasen von Druckluft aus dem Bremssystem des Feuerwehrfahrzeugs hat eine Vielzahl von Vorteilen:In fire fighting vehicles, (dried) compressed air from the compressed air brake system of the fire engine is available in sufficient quantities and at a pressure of up to 8-10 bar. Injecting compressed air from the braking system of the fire engine has a number of advantages:

Die zu Kühlzwecken benötigte Druckluft ist immer verfügbar, weil die Löschwasserpumpe vom (Diesel-)Motor des Feuerwehrfahrzeugs angetrieben wird. Dann wird auch der Kompressor des Druckluftbremssystems des Feuerlöschfahrzeugs aktiviert, sobald der Druck im Druckluftbremssystem unter einen vorgegebenen Druck-Grenzwert absinkt. Anders ausgedrückt: Die Verwendung von Druckluft aus dem Druckluftbremssystem des Feuerlöschfahrzeugs in erfindungsgemäßer Weise zum Kühlen des Gleichstrommotors der Fördereinrichtung, beeinträchtigt die Funktion des Bremssystems nicht, da ein Kompressor des Feuerwehrfahrzeugs umgehend aktiviert wird, sobald der Druck im Bremssystem unter den vorgegebenen Grenzwert abfällt.The compressed air required for cooling purposes is always available because the extinguishing water pump is driven by the (diesel) engine of the fire engine. Then the compressor of the compressed air brake system of the fire engine is activated as soon as the pressure in the compressed air brake system falls below a predetermined pressure limit value. In other words: The use of compressed air from the compressed air brake system of the fire engine in accordance with the invention to cool the DC motor of the conveyor does not impair the function of the brake system, since a compressor in the fire engine is activated immediately as soon as the pressure in the brake system falls below the specified limit value.

Wenn die Druckluft erfindungsgemäß in die Umhausung eingeblasen wird, dann reduziert sich der Druck schlagartig auf etwa Umgebungsdruck. Infolgedessen findet eine adiabate Abkühlung der Druckluft statt, so dass die in die Umhausung eingeblasene Bremsluft eine Temperatur hat, die deutlich niedriger als die Umgebungstemperatur ist. Dadurch wird die Kühlleistung der entspannten Druckluft deutlich verbessert und es kann mit geringeren Mengen an Druckluft die gewünschte Kühlwirkung erreicht werden.
Die Bremsluft eines LKWs ist immer sehr trocken, weil in einem Druckluftbremssystem eines LKWs immer eine Trockeneinrichtung vorhanden ist. Daher wird auch eventuell im Inneren der Umhausung und/oder des Motors befindliche Feuchtigkeit durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Bremsluft getrocknet und somit Schäden von der Fördereinrichtung abgewendet.If the compressed air is blown into the housing according to the invention, the pressure is suddenly reduced to approximately ambient pressure. As a result, there is an adiabatic cooling of the Compressed air instead, so that the brake air blown into the housing has a temperature that is significantly lower than the ambient temperature. This significantly improves the cooling performance of the relaxed compressed air and the desired cooling effect can be achieved with smaller amounts of compressed air.
The brake air of a truck is always very dry because there is always a drying device in a compressed air brake system of a truck. Therefore, moisture possibly located inside the housing and / or the motor is also dried by the use of brake air according to the invention and thus damage to the conveying device is averted.

Die erfindungsgemäße Kühlung kann auch von anderen Druckluftquellen mit Kühlluft versorgt werden. Zum Beispiel einem Kompressor, der unabhängig von der Bremsanlage des Feuerlöschfahrzeugs arbeitet. Auch diese Druckluft ist in aller Regel sehr trocken.
Die Versorgung der Fördereinrichtung mit Druckluft aus dem Druckluftbremssystem des Feuerlöschfahrzeugs oder einer anderen Quelle ist sehr einfach. Es bedarf lediglich eines Abzweigs aus der Druckluftquelle und einer Verbindungsleitung mit dem erfindungsgemäßen Druckluftanschluss der Umhausung.The cooling according to the invention can also be supplied with cooling air from other compressed air sources. For example, a compressor that works independently of the fire engine's braking system. This compressed air is also usually very dry.
The supply of the conveyor with compressed air from the compressed air brake system of the fire engine or another source is very simple. All that is required is a branch from the compressed air source and a connecting line to the compressed air connection of the housing according to the invention.

Um das Steuern der Druckluft zu erleichtern, ist in erfindungsgemäßer Weise vorgesehen, ein Wegeventil mit einer Drossel oder Blende im Druckluftanschluss vorzusehen. Die Drossel oder Blende begrenzt den Luftstrom, der in die Umhausung strömt, so, dass eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist; andererseits soll nicht mehr Druckluft als notwendig zu Kühlzwecken eingesetzt werden. Bei der Entspannung der Druckluft in der
Drossel oder Blende kühlt sich die Druckluft ab, so dass deren Kühlwirkung weiter verbessert wird.In order to facilitate the control of the compressed air, provision is made according to the invention to provide a directional control valve with a throttle or orifice in the compressed air connection. The throttle or diaphragm limits the air flow that flows into the housing so that sufficient cooling is ensured; on the other hand, no more compressed air than necessary should be used for cooling purposes. When the compressed air is released in the
The throttle or orifice cools the compressed air so that its cooling effect is further improved.

In der Regel ist ein Wegeventil mit zwei Schaltstellungen ausreichend. Es kann als 3/2-Wegeventil oder als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. Wenn ein 3/2-Wegeventil zum Einsatz kommt, dann ist ein Ausgang (zum Beispiel durch einen Verschlussstopfen) dauerhaft verschlossen.As a rule, a directional control valve with two switching positions is sufficient. It can be designed as a 3/2-way valve or as a 2/2-way valve. If a 3/2-way valve is used, then one outlet is permanently closed (for example by a sealing plug).

Im Normalbetrieb der Fördereinrichtung, das heißt wenn die Betriebstemperaturen des Gleichstrommotors unterhalb eines vorgegebenen Temperatur-Grenzwerts (von zum Beispiel 40° C oder 50° C) liegen, ist das Wegeventil geschlossen. Sobald die Betriebstemperaturen des Gleichstrommotors den Temperatur-Grenzwert erreichen oder überschreiten, wird das Wegeventil geöffnet. In Folge dessen strömt die Druckluftluft in die Umhausung und kühlt dort den Gleichstrommotor sowie dessen Steuereinheit.During normal operation of the conveyor device, that is to say when the operating temperatures of the direct current motor are below a predetermined temperature limit value (of, for example, 40 ° C. or 50 ° C.), the directional control valve is closed. As soon as the operating temperatures of the DC motor reach or exceed the temperature limit value, the directional control valve is opened. As a result, the compressed air flows into the housing and cools the DC motor and its control unit there.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Umhausung einen Flansch zur Befestigung des Gleichstrommotors auf. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, einen am Markt befindlichen Gleichstrommotor an der Umhausung anzuflanschen, so dass der Stator und der Rotor des Gleichstrommotors in das Innere der Umhausung ragen. Sie werden also unmittelbar von der Druckluft, die in die Umhausung einströmt gekühlt.In a further advantageous embodiment, the housing has a flange for fastening the direct current motor. This makes it possible in a simple manner to flange a direct current motor available on the market to the housing, so that the stator and the rotor of the direct current motor protrude into the interior of the housing. They are therefore cooled directly by the compressed air flowing into the housing.

Wenn in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Steuereinheit zum elektronischen Kommutieren des Gleichstrommotors in das Motorgehäuse integriert ist, wird auch die Steuereinheit mindestens mittelbar von der in die Umhausung einströmenden Druckluft gekühlt.If, in a further advantageous embodiment of the invention, the control unit for electronic commutation of the direct current motor is integrated into the motor housing, the control unit is also cooled at least indirectly by the compressed air flowing into the housing.

In der Regel ist in dem Motorgehäuse eine Montageöffnung für die Steuereinheit vorgesehen, die im Betrieb durch eine Abdeckung zum Verschließen der Montageöffnung luft- und flüssigkeitsdicht verschlossen wird. In erfindungsgemäßer Weiterbildung ist vorgesehen, an dieser Abdeckung einen Kühlkörper anzuordnen. Er kann als separates Bauteil ausgebildet und an einer dem Motorgehäuse abgewandten Seite der Abdeckung angeordnet sein und mehrere Kühlrippen und/oder Kühlstiften aufweisen. Alternativ können Abdeckung und Kühlkörper als ein Bauteil ausgeführt sein.As a rule, a mounting opening for the control unit is provided in the motor housing, which, during operation, is closed in airtight and liquid-tight manner by a cover for closing the mounting opening. In a further development according to the invention, provision is made for a heat sink to be arranged on this cover. It can be designed as a separate component and arranged on a side of the cover facing away from the motor housing and have a plurality of cooling fins and / or cooling pins. Alternatively, the cover and heat sink can be designed as one component.

Durch diese Kühlkörper wird die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft verbessert, ohne dass Druckluft in die Umhausung eingeblasen werden muss. Dies bedeutet, dass - gleiche elektrische Leistung des Gleichstrommotors vorausgesetzt - die Betriebstemperatur vor allem der Steuereinheit durch passive Kühlung abgesenkt wird.These heat sinks improve the heat dissipation to the ambient air without compressed air having to be blown into the housing. This means that - assuming the same electrical power of the DC motor - the operating temperature, especially of the control unit, is lowered by passive cooling.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist an der dem Motorgehäuse abgewandten Seite der Abdeckung bzw. des Kühlkörpers ein Lüfter angeordnet. Dieser Lüfter ist auf die Kühlkörper der Abdeckung gerichtet und wird zur aktiven Temperaturregelung der Betriebstemperatur der Steuereinheit bzw. des Gleichstrommotors eingesetzt.In a further advantageous embodiment of the invention, a fan is arranged on the side of the cover or of the heat sink facing away from the motor housing. This fan is aimed at the heat sink of the cover and is used for active temperature regulation of the operating temperature of the control unit or the DC motor.

Dieser Lüfter ist in der Regel auch ein Gleichstrommotor. Bei einer einfachen und sehr effektiven Ausführungsform wird der Lüfter immer dann aktiviert, wenn der Gleichstrommotor der Fördereinrichtung aktiv ist. Dadurch werden die Betriebstemperaturen des Gleichstrommotors der Fördereinrichtung niedrig gehalten. Es ist aber auch möglich, eine Temperatur-Regelung zu realisieren und die Drehzahl des Lüfters entsprechend zu steuern.This fan is usually also a DC motor. In a simple and very effective embodiment, the fan is always activated when the direct current motor of the conveyor device is active. As a result, the operating temperatures of the direct current motor of the conveyor device are kept low. However, it is also possible to implement temperature regulation and to control the speed of the fan accordingly.

Auf der dem Motor gegenüberliegenden Ende der Umhausung ist ein Deckel ausgebildet, wobei in dem Deckel eine Öffnung zur Durchführung einer Welle in das Innere der Umhausung aufweist. Diese Welle kann beispielsweise die Welle der Förderpumpe sein. Wenn diese Welle von außen durch die Öffnung des Deckels geführt wird, kann im Inneren der Umhausung eine Kupplung angeordnet werden, welche die Motorwelle des Gleichstrommotors und die Pumpenwelle miteinander verbindet.A cover is formed on the end of the housing opposite the motor, with an opening in the cover for the passage of a shaft into the interior of the housing. These The shaft can, for example, be the shaft of the feed pump. If this shaft is guided from the outside through the opening of the cover, a coupling can be arranged inside the housing, which connects the motor shaft of the direct current motor and the pump shaft to one another.

Optional ist in dem Deckel ein Wellendichtring vorgesehen. Dadurch werden die im Inneren der Umhausung angeordneten Bauteile, wie zum Beispiel der Rotor und der Stator des Gleichstrommotors und die Kupplung, vor Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Staub und Schmutz geschützt und können wartungsfrei über viele Jahre genutzt werden.A shaft sealing ring is optionally provided in the cover. As a result, the components arranged inside the housing, such as the rotor and the stator of the DC motor and the coupling, are protected from environmental influences such as moisture, dust and dirt and can be used maintenance-free for many years.

Um die in die Umhausung eingeblasene Druckluft kontrolliert abzuführen, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Entlüftung in der Umhausung vorgesehen. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist die erste Entlüftung als ein Druckluftanschluss ausgeführt an dem beispielsweise ein kurzes Stück Schlauch angeschlossen ist. Über den Schlauch wird die Luft aus der Umhausung in die Umgebung abführt.In order to discharge the compressed air blown into the housing in a controlled manner, a vent is provided in the housing in a further advantageous embodiment of the invention. In a particularly simple embodiment, the first vent is designed as a compressed air connection to which, for example, a short piece of hose is connected. The air is discharged from the housing into the environment via the hose.

Um eine optimale Kühlung im Inneren des Motors, das heißt insbesondere des Rotors und der Steuereinheit zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass zwischen dem Inneren der Umhausung und dem Inneren des Gleichstrommotors eine Verbindung vorhanden ist, welche das Einströmen von Luft aus der Umhausung in das Innere des Gleichstrommotors erlaubt. Die „pneumatische Verbindung“ muss dabei nicht als Verbindungskanal oder Bohrung ausgestaltet sein. Es ist vielmehr ausreichend, wenn beispielsweise eine oder mehrere Bohrungen des Rotors das Einströmen von Luft aus der Umhausung in das Innere des Motors ermöglichen. Dabei kann die Luftführung im Inneren des Motors so gewählt werden, dass auch die Steuereinheit von der aus der Umhausung einströmenden Kühlluft erreicht wird. Dadurch kann gewissermaßen kontrolliert und lokal begrenzt eine aktive Kühlung im Inneren des Motorgehäuses erreicht werden.
Um eine aktive Steuerung und/oder Regelung der Betriebstemperaturen des Gleichstrommotors zu ermöglichen, weist die erfindungsgemäße Fördereinrichtung Mittel zur Erfassung mindestens einer Betriebstemperatur des Gleichstrommotors auf. Der Gleichstrommotor ist während des Betriebs thermisch unterschiedlich beansprucht. So entstehen in der Steuereinheit, im Stator und im Rotor aufgrund der elektrischen Verluste Wärme, die zu entsprechenden lokal unterschiedlichen Betriebstemperaturen führen. Die Steuereinheit umfasst leistungselektronische Bauteile, deren maximal zulässige Betriebstemperatur sich in der Regel von der Betriebstemperatur der aus Kupferdrähten bestehenden Rotorwicklung unterscheidet. Entsprechendes gilt auch für den Stator. Kurz gesagt: Die Grenzwerte der zulässigen Betriebstemperatur sind für diese drei Komponenten nicht notwendigerweise gleich, sondern in aller Regel unterschiedlich.In order to ensure optimal cooling inside the motor, i.e. in particular the rotor and the control unit, there is a connection between the interior of the housing and the interior of the DC motor, which allows air to flow into the interior from the housing of the DC motor allowed. The “pneumatic connection” does not have to be designed as a connecting channel or bore. Rather, it is sufficient if, for example, one or more bores in the rotor allow air to flow from the housing into the interior of the motor. The air routing inside the motor can be selected in such a way that the control unit is also reached by the cooling air flowing in from the housing. As a result, active cooling in the interior of the motor housing can be achieved in a controlled and locally limited manner.
In order to enable active control and / or regulation of the operating temperatures of the direct current motor, the conveyor device according to the invention has means for detecting at least one operating temperature of the direct current motor. The DC motor is subjected to different thermal loads during operation. In this way, heat is generated in the control unit, in the stator and in the rotor due to the electrical losses, which lead to corresponding locally different operating temperatures. The control unit includes power electronic components whose maximum permissible operating temperature generally differs from the operating temperature of the rotor winding made of copper wires. The same also applies to the stator. In short: the limit values for the permissible operating temperature are not necessarily the same for these three components, but are usually different.

Es ist also möglich, über beispielsweise drei Temperatursensoren die Betriebstemperaturen des Rotors, des Stators und der Steuereinheit gesondert zu erfassen. Allerdings kann es auch ausreichend sein, wenn an einer Stelle die Betriebstemperatur gemessen wird und dieser Temperaturwert als „Führungsgröße“ für die Steuerung beziehungsweise Regelung des Lüfters genutzt wird. Wenn also sich beispielsweise durch Versuche herauskristallisieren sollte, dass die Steuereinheit thermisch immer zuerst die maximal zulässige Betriebstemperatur erreicht, dann kann es zur Regelung der Betriebstemperatur des Gleichstrommotors ausreichend sein, einen Temperatursensor im Bereich der Steuereinheit zu installieren und abhängig von den Ausgangssignalen dieses Temperatursensors den Lüfter anzusteuern.It is therefore possible to separately detect the operating temperatures of the rotor, the stator and the control unit using, for example, three temperature sensors. However, it can also be sufficient if the operating temperature is measured at one point and this temperature value is used as a "reference variable" for controlling or regulating the fan. If, for example, it should emerge through tests that the control unit always reaches the maximum permissible operating temperature thermally, then it may be sufficient to regulate the operating temperature of the DC motor to install a temperature sensor in the area of the control unit and, depending on the output signals of this temperature sensor, the fan head for.

Ergänzend ist es auch möglich, die sehr trockene Druckluft zum Trocknen des Gleichstrommotors einzusetzen. Wenn sich beispielsweise aufgrund eines längeren Stillstands Kondensat im Inneren des Gleichstrommotors niedergeschlagen hat, kann dieses Kondensat mit Hilfe des erfindungsgemäßen Druckluftanschlusses aus dem Gleichstrommotors „ausgeblasen“ werden. Dadurch wird die Feuchtigkeit aus dem Inneren des Gleichstrommotors abtransportiert. Zum Beispiel kann nach jedem Start des Diesel-Motors des Feuerlöschfahrzeugs für eine kurze Zeit (zum Beispiel für 20s oder 30s) das Wegeventil am Druckluftanschluss geöffnet werden. Dadurch werden Schäden aufgrund von Feuchtigkeit im Inneren des Gleichstrommotors verhindert.In addition, it is also possible to use the very dry compressed air to dry the DC motor. If, for example, condensate has condensed inside the direct current motor due to a longer standstill, this condensate can be "blown out" of the direct current motor with the aid of the compressed air connection according to the invention. This removes the moisture from inside the DC motor. For example, the directional valve on the compressed air connection can be opened for a short time (e.g. for 20s or 30s) after every start of the diesel engine of the fire engine. This prevents damage due to moisture inside the DC motor.

Ergänzend ist es auch möglich, dass die Fördereinrichtung Mittel zur Erfassung der Feuchtigkeit im Inneren des Gleichstrommotors aufweist. Dann kann die Druckluft noch gezielter zum Trocknen des Gleichstrommotors eingesetzt werden. Wenn sich beispielsweise Kondensat im Inneren des Gleichstrommotors niederschlägt, wird das erkannt und in Folge dessen der Druckluftanschluss geöffnet, so dass durch „Ausblasen“ des Gleichstrommotors die Feuchtigkeit aus dem Inneren des Gleichstrommotors abtransportiert wird.In addition, it is also possible for the conveying device to have means for detecting the moisture in the interior of the direct current motor. The compressed air can then be used more specifically to dry the DC motor. If, for example, condensate precipitates inside the DC motor, this is recognized and as a result the compressed air connection is opened so that the moisture is removed from the interior of the DC motor by "blowing out" the DC motor.

Diese Funktionen werden von einem erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regelgerät übernommen. Es steuert den Lüfter und das Wegeventil des Druckluftanschlusses in Abhängigkeit der Ausgangssignale der Mittel zur Erfassung mindestens einer kritischen Temperatur und/oder der Mittel zur Erfassung von Feuchtigkeit im Inneren des Gleichstrommotors an. Das erfindungsgemäße Steuer- und/oder Regelgerät arbeitet bevorzugt nach einem Verfahren der nebengeordneten Verfahrensansprüche.These functions are taken over by a control and / or regulating device according to the invention. It controls the fan and the directional control valve of the compressed air connection as a function of the output signals of the means for detecting at least one critical temperature and / or the means for detecting moisture inside the DC motor. The control and / or regulating device according to the invention preferably continues to operate a method of the independent method claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Verfahrensschritte

- Erfassen mindestens einer Betriebstemperatur des Gleichstrommotos (7) und
- Regelung der Betriebstemperatur des Gleichstrommotors (7) durch Einblasen von Druckluft in das Innere der Umhausung (5) .

The method according to the invention comprises the method steps

- Acquisition of at least one operating temperature of the direct current motor ( 7th ) and
- Control of the operating temperature of the DC motor ( 7th ) by blowing compressed air into the interior of the housing ( 5 ).

Dies bedeutet, dass immer dann, wenn die Betriebstemperatur des Gleichstrommotors einen vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet, zusätzlich zu der Kühlung durch den Lüfter noch eine Kühlung mittels Druckluft aktiviert wird. Dadurch kann eine Überhitzung des Gleichstrommotors auch bei hoher Last und hohen Außentemperaturen wirkungsvoll verhindert werden.This means that whenever the operating temperature of the direct current motor reaches or exceeds a predetermined limit value, cooling by means of compressed air is activated in addition to the cooling by the fan. In this way, overheating of the DC motor can be effectively prevented, even with high loads and high outside temperatures.

Wenn die Umgebungstemperatur unter dem Gefrierpunkt liegt, ist die passive Wärmeabgabe an die Umgebung größer als wenn die Umgebungstemperatur im Hochsommer mehr als 30°C beträgt. Diese Effekte werden durch die erfindungsgemäße Regelung/Steuerung berücksichtigt.When the ambient temperature is below freezing point, the passive heat dissipation to the environment is greater than when the ambient temperature in midsummer is more than 30 ° C. These effects are taken into account by the regulation / control according to the invention.

In entsprechender Weise wird der Druckluftanschluss auch geöffnet, wenn im Inneren des Gleichstrommotors Feuchtigkeit festgestellt wurde, um den Gleichstrommotor zu trocknen. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.In a corresponding manner, the compressed air connection is also opened if moisture has been found inside the direct current motor in order to dry the direct current motor. Further advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following drawing, its description and the claims. All of the features disclosed in the drawing, its description and the patent claims can be essential to the invention both individually and in any combination.

Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung,
2 eine Isometrie der Fördereinrichtung gemäß 1 teilweise geschnitten,
3 die Umhausung von der Motorseite gesehen,
4 der Gleichstrommotor mit integrierter Steuereinheit,
5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers,
6 ein Lüftergehäuse ohne Lüfterrad und Antrieb, und
7 einen Deckel der Umhausung.

Show it:

1 a plan view of a conveyor device according to the invention,
2 an isometry of the conveyor according to 1 partially cut,
3 the housing seen from the engine side,
4th the DC motor with integrated control unit,
5 an embodiment of a heat sink according to the invention,
6th a fan housing without fan wheel and drive, and
7th a cover of the enclosure.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung 1 in einer Draufsicht dargestellt. Die Fördereinrichtung 1 umfasst eine Pumpe 3, eine Umhausung 5, einen Gleichstrommotor 7 und einen Lüfter 9.In 1 is a conveyor according to the invention 1 shown in a top view. The conveyor 1 includes a pump 3 , an enclosure 5 , a DC motor 7th and a fan 9 .

Die Pumpe 3 weist eine Saugseite 11 und eine Förderseite 13 auf. Eine Saugleitung 15 ist stark vereinfacht nur als Linie eingezeichnet, ebenso wie eine Förderleitung 17.The pump 3 has a suction side 11 and a funding side 13th on. A suction line 15th is drawn in greatly simplified only as a line, as is a delivery line 17th .

In das Innere der Umhausung 5 ragen eine Pumpenwelle 19 und eine Motorwelle 47 (siehe 4). Die Motorwelle 47 des Gleichstrommotors 7 ist in der Draufsicht gemäß 1 nicht sichtbar.Inside the enclosure 5 protrude a pump shaft 19th and a motor shaft 47 (please refer 4th ). The motor shaft 47 of the DC motor 7th is in plan view according to 1 not visible.

An der Umhausung 5 ist ein erfindungsgemäßer Druckluftanschluss 21 vorgesehen. Der Druckluftanschluss 21 ist in eingebautem Zustand der Fördereinrichtung 1 bevorzugt mit einer Druckluftversorgung verbunden. Die Druckluftversorgung kann der Druckluftspeicher eines Druckluftbremssystems eines Feuerlöschfahrzeugs sein. Selbstverständlich können auch andere Druckluftquellen zur Versorgung der erfindungsgemäßen Druckluftanschlusses 21 mit Druckluft verbunden werden.At the enclosure 5 is a compressed air connection according to the invention 21 intended. The compressed air connection 21 is in the installed state of the conveyor system 1 preferably connected to a compressed air supply. The compressed air supply can be the compressed air reservoir of a compressed air brake system of a fire fighting vehicle. Of course, other compressed air sources can also be used to supply the compressed air connection according to the invention 21 can be connected to compressed air.

In der 1 sind die elektrischen Anschlüsse für die Stromversorgung des Gleichstrommotors 7 sichtbar. Über die elektrischen Anschlüsse 23 wird der Gleichstrommotor 7 mit Gleichstrom von zum Beispiel 12 Volt, 24 Volt oder 48 Volt versorgt. Des Weiteren ist in der 1 eine Buchse 25 sichtbar. In diese Buchse 25 wird ein (Steuer-)Kabel (nicht dargestellt) eines Steuergeräts 29 eingesteckt, so dass die Drehzahl des Gleichstrommotors 7 und in Folge dessen auch die Förderleitung der Pumpe 3 über Signale des Steuergeräts 29 gesteuert beziehungsweise geregelt werden können.In the 1 are the electrical connections for the power supply of the DC motor 7th visible. About the electrical connections 23 becomes the DC motor 7th supplied with direct current of, for example, 12 volts, 24 volts or 48 volts. Furthermore, in the 1 a socket 25th visible. In this socket 25th becomes a (control) cable (not shown) of a control unit 29 plugged in, so the speed of the DC motor 7th and consequently also the delivery line of the pump 3 via signals from the control unit 29 can be controlled or regulated.

Das Steuergerät 29 übernimmt bei diesem Ausführungsbeispiel auch die erfindungsgemäße Steuerung bzw. Regelung der Betriebstemperatur des Gleichstrommotors 7.The control unit 29 in this exemplary embodiment also takes over the control or regulation of the operating temperature of the direct current motor according to the invention 7th .

In der Förderleitung 17 ist eine Einrichtung zum Messen des Durchflusses 27 (nachfolgend Durchflussmesseinrichtung) angeordnet. Mit Hilfe der Durchflussmesseinrichtung 27 wird der Volumenstrom der von der Pumpe 3 geförderten Flüssigkeit erfasst und an das Steuer- und/oder Regelgerät 29 übermittelt. Das Steuer- und/oder Regelgerät 29 steuert in Abhängigkeit der der von der Durchflussmesseinrichtung 27 ermittelten Werte den Gleichstrommotor 7 so an, dass die Fördermenge der Pumpe 3 einem vorgegebenen Sollwert entspricht. Die Signalverbindungen zwischen der Durchflussmesseinrichtung 27 und dem Steuergerät 29 sowie zwischen dem Steuergerät 29 und dem Gleichstrommotor 7 über die Buchse 25 sowie von Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Stromabwärts der Durchflussmesseinrichtung 27 ist in der Regel ein T-Stück vorhanden (nicht dargestellt). Ein Abzweig des T-Stücks ist mit der Injektionsstrecke, d. h. dem Ort an dem Löschwasser und Zumisch-Flüssigkeit gemischt werden, verbunden. In diesem Abzweig ist ein Rückschlagventil vorhanden. Der andere Abzweig des T-Stücks ist mit der Umgebung verbunden. Dadurch wird die Förderleitung 17 automatisch entlüftet.In the delivery line 17th is a device for measuring the flow 27 (hereinafter flow measuring device) arranged. With the help of the flow meter 27 is the flow rate of the pump 3 The pumped liquid is detected and sent to the control and / or regulating device 29 transmitted. The control and / or regulating device 29 controls depending on the of the flow measuring device 27 determined values the DC motor 7th so that the delivery rate of the pump 3 corresponds to a predetermined target value. The signal connections between the flow meter 27 and the control unit 29 as well as between the control unit 29 and the DC motor 7th about the socket 25th as well as temperature and humidity sensors are not shown for reasons of clarity.
Downstream of the flow meter 27 a T-piece is usually available (not shown). A branch of the T-piece is connected to the injection section, ie the place where the extinguishing water and admixture liquid are mixed. There is a check valve in this branch. The other branch of the T-piece is connected to the environment. This will make the delivery line 17th automatically vented.

In der Förderleitung 17 kann auch ein 2/2-Wegeventil 31 angeordnet sein, das zum Entlüften der Förderleitung 17 dient. Wenn also in der Förderleitung 17 noch Luftblasen vorhanden sein sollten, dann wird das 2/2-Wegeventil 31 so angesteuert, dass über einen Auslass 33 die Luft aus der Förderleitung 17 gefördert wird. Anschließend wird das 2/2-Wegeventil 31 wieder umgeschaltet, so dass der Auslass 33 verschlossen ist.In the delivery line 17th can also be a 2/2-way valve 31 be arranged for venting the delivery line 17th serves. So if in the delivery line 17th If there are still air bubbles, the 2/2-way valve will 31 controlled so that via an outlet 33 the air from the delivery line 17th is promoted. Then the 2/2-way valve 31 switched again so that the outlet 33 is locked.

Auf der Saugseite 11 können verschiedene schaltbare Anschlüsse 12.1, 12.2 und/oder 12.3 vorgesehen sein. Über die schaltbaren Anschlüsse 12 können Zumischflüssigkeiten aus verschiedenen Tanks (nicht dargestellt) angesaugt werden.On the suction side 11 various switchable connections 12.1, 12.2 and / or 12.3 can be provided. Admixing liquids can be sucked in from different tanks (not shown) via the switchable connections 12.

In der 1 ist auf der rechten Seite des Gleichstrommotors 7 ein erfindungsgemäßer Kühlkörper 35 mit Kühlrippen 37sichtbar. Der Lüfter 53 ist immer dann in Betrieb, wenn der Gleichstrommotor 7 in Betrieb ist. Er sorgt für eine Zwangskonvektion der Umgebungsluft mit dem Kühlkörper 35. Dadurch wird die Wärmeabfuhr aus dem Inneren des Motorgehäuses weiter verbessert.In the 1 is on the right side of the DC motor 7th a heat sink according to the invention 35 with cooling fins 37 visible. The fan 53 is always in operation when the DC motor 7th is in operation. It ensures forced convection of the ambient air with the heat sink 35 . This further improves the heat dissipation from the interior of the motor housing.

Die 2 zeigt die erfindungsgemäße Fördereinrichtung 1 in einer Isometrie, wobei die Umhausung 5 teilweise geschnitten dargestellt ist. Wie man dort gut erkennen kann, ist die Umhausung 5 auf der in 2 linken Seite durch einen angeschraubten Deckel 39 verschlossen. In dem Deckel 39 ist eine Öffnung 41 ausgebildet. Durch diese Öffnung 41 wird die Pumpenwelle 19 der Pumpe 3 in das Innere der Umhausung geführt. In der Öffnung 41 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel noch ein Wellendichtring (ohne Bezugszeichen).the 2 shows the conveyor according to the invention 1 in an isometry, with the enclosure 5 is shown partially in section. As you can see there is the enclosure 5 on the in 2 left side through a screwed-on cover 39 locked. In the lid 39 is an opening 41 educated. Through this opening 41 becomes the pump shaft 19th the pump 3 led into the interior of the housing. In the opening 41 is in the illustrated embodiment, a shaft seal (without reference number).

An dem in der 2 rechten Ende der Umhausung 5 ist ein Flansch 43 sichtbar, der den Gleichstrommotor 7aufnimmt. Der Gleichstrommotor 7 ist als Außenläufer ausgebildet, dessen annähernd zylindrischer Rotor 45 in das Innere der Umhausung 5 ragt. Im Inneren des Rotors 45 befindet sich der Stator. Die zum Rotor 45 gehörende Motorwelle 47 (siehe 4) und ragt in das Innere der Umhausung 5. Zwischen der Motorwelle 47 und der Pumpenwelle 19 ist eine (Klauen-) Kupplung 49 angeordnet. Der in 2 rechts des Flanschs 43 angeordnete Teil des Motorgehäuses nimmt eine Steuereinheit zum elektronischen Kommutieren des Gleichstrommotors 7 auf. Die Steuereinheit umfasst eine Leistungselektronik in der während des Betriebs der Fördereinrichtung 1 große Ströme fließen, die von der Steuereinheit geschaltet werden.On the one in the 2 right end of the enclosure 5 is a flange 43 visible, which receives the DC motor 7. The DC motor 7th is designed as an external rotor, its approximately cylindrical rotor 45 into the interior of the enclosure 5 protrudes. Inside the rotor 45 is the stator. The one to the rotor 45 belonging motor shaft 47 (please refer 4th ) and protrudes into the interior of the housing 5 . Between the motor shaft 47 and the pump shaft 19th is a (claw) coupling 49 arranged. The in 2 right of the flange 43 arranged part of the motor housing takes a control unit for electronic commutation of the DC motor 7th on. The control unit includes power electronics in the during operation of the conveyor 1 large currents flow, which are switched by the control unit.

Infolgedessen entsteht aufgrund der unvermeidlichen elektrischen Verluste Wärme in dem Motorgehäuse und die Temperatur im Inneren des Motorgehäuses steigt.As a result, due to the inevitable electrical losses, heat is generated in the motor housing and the temperature inside the motor housing rises.

Selbstverständlich entstehen auch im Bereich des Rotors 45 beziehungsweise im Bereich des Stators des Gleichstrommotors 7 Verluste und es entsteht Wärme. Die im Rotor 45, im Stator und in der Steuereinheit entstehende Wärme muss während des Betriebs der Fördereinrichtung abgeführt werden. Andernfalls würden unzulässig hohe Temperaturen im Inneren des Motorgehäuses auftreten und zu Schäden führen.Of course, they are also produced in the area of the rotor 45 or in the area of the stator of the DC motor 7th Losses and heat is generated. The one in the rotor 45 , heat generated in the stator and in the control unit must be dissipated during operation of the conveyor system. Otherwise inadmissibly high temperatures would occur inside the motor housing and lead to damage.

An dem in 2 linken Ende des Rotors 45 sind mehrere Öffnungen 51 vorhanden, so dass Luft aus dem Inneren der Umhausung 5 in das Innere des Rotors 45 strömen kann. Wenn in erfindungsgemäßer Weise Druckluft über den Druckluftanschluss 21 in das Innere der Umhausung 5 eingeblasen wird, dann strömt ein Teil der Druckluft durch die Öffnungen 51 in das Innere des Rotors 45 und kühlt dort sehr direkt den Stator und die Steuereinheit. Dadurch sinken dort die Betriebstemperaturen. Die in den Rotor 45 über die Öffnungen 51 eintretende Kühlluft tritt im Bereich des Flansches 43 über den ringförmigen Spalt zwischen Rotor 45 und Flansch 43 wieder aus.At the in 2 left end of the rotor 45 are multiple openings 51 present so that air from inside the enclosure 5 inside the rotor 45 can flow. If in the manner according to the invention compressed air via the compressed air connection 21 into the interior of the enclosure 5 is blown in, then some of the compressed air flows through the openings 51 inside the rotor 45 and there cools the stator and the control unit very directly. As a result, the operating temperatures drop there. The ones in the rotor 45 over the openings 51 Incoming cooling air occurs in the area of the flange 43 via the annular gap between the rotor 45 and flange 43 out again.

Die erfindungsgemäße Art der Kühlung mit Druckluft wird eingesetzt, um bei extremer Belastung der Fördereinrichtung den Gleichstrommotor 7 vor Überhitzung zu schützen.The type of cooling with compressed air according to the invention is used to drive the direct current motor when the conveyor is under extreme load 7th protect against overheating.

Im Normalfall reicht es aus, wenn an der Umhausung 5 außen Kühlrippen angeordnet sind, welche die im Inneren der Umhausung 5 entstehende Abwärme über natürliche Konvektion abführen. Zusätzlich ist auf der in 2 rechten Seite des Motorgehäuses 45 ein Kühlkörper 35 angeordnet. Der Lüfter 53 bläst Umgebungsluft gegen den Kühlkörper 35
(Zwangskonvention), so dass die Wärmeabfuhr aus dem Motorgehäuseweiter verbessert wird. Der Kühlkörper 35 dient insbesondere dazu, die Betriebstemperatur der Steuereinheit, die sich hinter der Abdeckplatte des Gleichstrommotors 7 befindet, zu kühlen beziehungsweise die dort entstehende Wärme abzuführen.Normally it is sufficient if on the housing 5 outside cooling fins are arranged, which the inside of the housing 5 Dissipate the resulting waste heat via natural convection. In addition, the in 2 right side of the motor housing 45 a heat sink 35 arranged. The fan 53 blows ambient air against the heat sink 35
(Forced convention), so that the heat dissipation from the motor housing is further improved. The heat sink 35 serves in particular to control the operating temperature of the control unit, which is located behind the cover plate of the DC motor 7th is located to cool or to dissipate the heat generated there.

Im Normalfall ist diese freie Konvektion, welche durch die Kühlkörper 37 gefördert wird, ausreichend. Allerdings ist zusätzlich ein Lüfter 53 auf den Kühlkörper 35 aufgesetzt.Normally this is free convection, which is caused by the heat sink 37 is promoted, sufficient. However, there is also a fan 53 on the heat sink 35 put on.

Der Lüfter 53 saugt, wenn er aktiv ist, Umgebungsluft an und lässt diese Umgebungsluft auf die Kühlrippen 37 des Kühlkörpers 37. Die angesaugte Umgebungsluft entweicht bevorzugt nach oben und nach unten aus den durch die zwischen den Kühlrippen 37 gebildeten Strömungskanäle. Der Weg der Umgebungsluft durch den Lüfter 53 und den Kühlkörper 35 ist durch Pfeile (ohne Bezugszeichen) in der 2 angedeutet.The fan 53 sucks in ambient air when it is active and lets this ambient air onto the cooling fins 37 of the heat sink 37 . The ambient air sucked in preferably escapes upwards and downwards from the through between the cooling fins 37 formed flow channels. The path of the ambient air through the fan 53 and the heat sink 35 is indicated by arrows (without reference symbols) in the 2 indicated.

Die soeben beschriebenen Komponenten und Baugruppen der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung werden anhand der 3 bis 7 noch etwas detaillierter dargestellt.The just described components and assemblies of the conveyor device according to the invention are based on the 3 until 7th shown in more detail.

In der 3 ist die Umhausung 5 mit dem Flansch 43 dargestellt. In der 3 sind die Kühlrippen der Umhausung 5 gut zu erkennen. Ebenfalls ist eine Gewindebohrung 57, in die der Druckluftanschluss 21 eingeschraubt wird, gut sichtbar.In the 3 is the enclosure 5 with the flange 43 shown. In the 3 are the cooling fins of the housing 5 clearly visible. There is also a threaded hole 57 into which the compressed air connection 21 is screwed in, clearly visible.

In der 4 ist der Gleichstrommotor 7 in einer Isometrie dargestellt. In der 4 ist der Rotor 45 gut zu erkennen. Im Inneren des Rotors 45 befindet sich der Stator. Ein Teil des Motorgehäuses befindet sich in montiertem Zustand außerhalb der Umhausung 5.In the 4th is the DC motor 7th shown in an isometric drawing. In the 4th is the rotor 45 clearly visible. Inside the rotor 45 is the stator. A part of the motor housing is located outside the housing in the assembled state 5 .

In der 5 ist der Kühlkörper 35 mit in vertikaler Richtung verlaufenden Kühlrippen 37 gut zu erkennen.In the 5 is the heat sink 35 with cooling fins running in the vertical direction 37 clearly visible.

Die 6 zeigt das Gehäuse des Lüfters 53. Das Lüfterrad und der Elektromotor zum Antrieb des Lüfterrads sind in der 6 nicht dargestellt. Allerdings weiß der einschlägige Fachmann, wie solche Elektrolüfter aufgebaut sind. Daher bedarf es diesbezüglich keiner gesonderten Erläuterung.the 6th shows the housing of the fan 53 . The fan wheel and the electric motor for driving the fan wheel are in the 6th not shown. However, the person skilled in the art knows how such electric fans are constructed. Therefore, there is no need for a separate explanation in this regard.

In der 7 ist der Deckel 39 mit der Öffnung 41 gut zu erkennen. Die Öffnung 41 ist als Stufenbohrung ausgebildet, so dass ein Wellendichtring in die Öffnung 41 eingepresst werden kann.In the 7th is the lid 39 with the opening 41 clearly visible. The opening 41 is designed as a stepped bore so that a shaft sealing ring enters the opening 41 can be pressed in.

Nicht dargestellt in den 1 bis 7 sind der Rotor, der Stator und die Steuereinheit, weil sie sich im Inneren des Motorgehäuses 45 befinden. Von dem Rotor ist lediglich die Motorwelle 47 zu sehen.Not shown in the 1 until 7th are the rotor, the stator and the control unit because they are located inside the motor housing 45 are located. Only the motor shaft is of the rotor 47 to see.

Erfindungsgemäß ist nun weiter vorgesehen, dass Mittel zur Erfassung mindestens einer Betriebstemperatur des Gleichstrommotors vorgesehen sind. Auch diese Mittel, in der Regel handelsübliche Temperatursensoren, befinden sich bevorzugt im Inneren des Motorgehäuses 45 und sind daher nicht sichtbar. Es kann nun vorgesehen sein, entweder im Bereich der Steuereinheit, im Bereich des Stators oder des Rotors jeweils einen Temperatursensor anzuordnen oder nur einen Temperatursensor an der einer thermisch kritischen Stelle anzuordnen.According to the invention it is now further provided that means for detecting at least one operating temperature of the direct current motor are provided. These means, usually commercially available temperature sensors, are also preferably located in the interior of the motor housing 45 and are therefore not visible. Provision can now be made for a temperature sensor to be arranged either in the area of the control unit, in the area of the stator or the rotor, or to arrange only one temperature sensor at a thermally critical point.

Die Ausgangssignale des oder der Temperatursensoren werden an das Steuer- und oder Regelgerät 29 übermittelt. In Abhängigkeit der Ausgangssignale der Temperatursensoren wird dar Druckluftanschluss 21 geöffnet, so angesteuert, dass die Betriebstemperaturen im Inneren des Motorgehäuses einen vorgegebenen Temperatur-Grenzwert (von zum Beispiel 40° C) nicht überschreiten. Wenn die Betriebstemperatur im Inneren des Motorgehäuses 45 unterhalb des Temperatur-Grenzwerts liegt, dann ist der Druckluftanschluss 21 geschlossen. Erst wenn die Betriebstemperatur im Inneren des Motorgehäuses über dem Temperatur-Grenzwert liegt, wird der Druckluftanschluss 21 über das Steuer- und oder Regelgerät 29 geöffnet, so dass Druckluft in die Umhausung 5 einströmen kann. Diese Druckluft ist erstens sehr trocken und sie hat eine Temperatur, die niedriger ist als die Umgebungstemperatur, weil bei der adiabaten Entspannung der Druckluft von 8 bis 10 bar (das ist etwa der Betriebsdruck eines Druckluftbremssystems) auf nahezu Umgebungsdruck in der Umhausung 5 die Temperatur der Druckluft deutlich absinkt. Dadurch wird die Kühlwirkung der Druckluft verbessert. Außerdem wird Feuchtigkeit, die sich eventuell im Inneren des Motorgehäuses befindet, ausgeblasen.The output signals of the temperature sensor (s) are sent to the control and / or regulating device 29 transmitted. The compressed air connection is established depending on the output signals of the temperature sensors 21 opened, controlled in such a way that the operating temperatures inside the motor housing do not exceed a predetermined temperature limit value (of, for example, 40 ° C). When the operating temperature inside the motor case 45 is below the temperature limit value, then the compressed air connection is 21 closed. The compressed air connection is only activated when the operating temperature inside the motor housing is above the temperature limit value 21 via the control and / or regulating device 29 opened so that compressed air enters the enclosure 5 can flow in. Firstly, this compressed air is very dry and it has a temperature that is lower than the ambient temperature, because with the adiabatic expansion of the compressed air from 8 to 10 bar (this is about the operating pressure of a compressed air brake system) to almost ambient pressure in the housing 5 the temperature of the compressed air drops significantly. This improves the cooling effect of the compressed air. In addition, any moisture that may be inside the motor housing is blown out.

Über die Öffnungen 51 im Motorgehäuse 45 kann die in die Umhausung 5 eingeblasene Druckluft direkt in das Innere des Rotors 45 gelangen.About the openings 51 in the motor housing 45 can that into the enclosure 5 compressed air blown directly into the interior of the rotor 45 reach.

Die Erfassung von drei Betriebstemperaturen, nämlich der Betriebstemperatur von Rotor, Stator und Steuereinheit ist eine sehr gute, aber mit einem gewissen Aufwand verbundene Lösung. In der Regel sind die Betriebstemperaturen von Rotor, Stator und Steuereinheit miteinander gekoppelt. Wenn nämlich in der Steuereinheit hohe Leistungen umgesetzt werden, dann werden auch im Rotor hohe Leistungen umgesetzt. Infolgedessen gehen hohe Betriebstemperaturen der Steuereinheit auch in aller Regel mit hohen Betriebstemperaturen des Rotors und des Stators einher.The detection of three operating temperatures, namely the operating temperature of the rotor, stator and control unit, is a very good solution, but involves a certain amount of effort. As a rule, the operating temperatures of the rotor, stator and control unit are linked to one another. If, in fact, high powers are implemented in the control unit, then high powers are also implemented in the rotor. As a result, high operating temperatures of the control unit are generally accompanied by high operating temperatures of the rotor and the stator.

Die maximal zulässigen Betriebstemperaturen von Steuereinheit, Rotor und Stator sind unterschiedlich. Allerdings ist es in der Regel immer das gleiche Bauteil, beispielsweise die Steuereinheit, welches als erstes Bauteil seine maximal zulässige Betriebstemperatur erreicht. In diesem Fall ist es ausreichend, mit einem Temperatursensor die Betriebstemperatur des „temperaturempfindlichsten“ Bauteils zu erfassen und den Lüfter in Abhängigkeit des Ausgangssignals dieses Temperatursensors anzusteuern. Das gleiche gilt auch für das Öffnen beziehungsweise Schließen des erfindungsgemäßen Druckluftanschlusses. Auf diese Weise wird eine sehr einfache und trotzdem wirkungsvolle Temperaturüberwachung und Regelung der Betriebstemperatur der wichtigsten Komponenten des Gleichstrommotors 7 erreicht.The maximum permissible operating temperatures of the control unit, rotor and stator are different. However, it is usually always the same component, for example the control unit, which is the first component to reach its maximum permissible operating temperature. In this case, it is sufficient to use a temperature sensor to record the operating temperature of the "most temperature-sensitive" component and to control the fan depending on the output signal of this temperature sensor. The same also applies to the opening or closing of the compressed air connection according to the invention. In this way, a very simple and yet effective temperature monitoring and control of the operating temperature of the most important components of the DC motor is possible 7th achieved.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: FördereinrichtungConveyor
33: pumpepump
55: UmhausungEnclosure
77th: GleichstrommotorDC motor
99: --
1111: SaugseiteSuction side
1313th: FörderseiteFunding side
1515th: SaugleitungSuction line
1717th: FörderleitungDelivery line
1919th: PumpenwellePump shaft
2121: Druckluft-AnschlussCompressed air connection
2222nd: erste Entlüftungfirst vent
2323: Elektrische AnschlüsseElectrical connections
2525th: BuchseRifle
2727: DurchflussmesseinrichtungFlow meter
2929: Steuer- und/oder regelgerätControl and / or regulating device
3131: 3/2-Wegeventil3/2-way valve
3333: AuslassOutlet
3535: KühlkörperHeat sink
3737: KühlrippeCooling fin
3939: Deckellid
4141: Öffnungopening
4343: Flanschflange
4545: MotorgehäuseMotor housing
4747: MotorwelleMotor shaft
4949: KlauenkupplungClaw coupling
5151: Öffnungopening
5353: LüfterFan
5555: KühlrippenCooling fins

Claims

Conveying device for conveying liquids comprising a pump (3), a brushless direct current motor (7C) and a housing (5), the direct current motor (7) having a control unit for electronic commutation of the direct current motor (7), a motor housing (45) and a motor shaft (47), the housing (5) partially protruding the motor housing (45) into the housing (5) and the housing (5) having a compressed air connection (21).

Conveyor after Claim 1 , characterized in that the compressed air connection (21) comprises a way valve, in particular a 3/3 or a 2/2-way valve.

Conveyor after Claim 2 , characterized in that a throttle or an orifice is provided in the compressed air connection (21) or the directional valve.

Conveyor device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (5) has a flange (43) for fastening the direct current motor (7).

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit for electronically commutating the direct current motor (7) is integrated in the motor housing.

Conveyor device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor housing has a mounting opening for the control unit and a cover plate for closing the mounting opening, and that a heat sink (35) is arranged on a side of the cover facing away from the motor housing (45).

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that a fan (53) is arranged on the side of the cooling body (35) facing away from the motor housing.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the fan (53) is directed towards the cooling body (35).

Conveyor device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (5) comprises a cover (39), and that in the cover (39) an opening (41) for leading a shaft (19) into the interior of the housing (5 ) having.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (5) has a first vent (22).

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that between the interior of the housing (5) and the interior of the motor housing (45) there is at least one opening (51) which allows air to flow out of the housing (5) into the Inside of the motor housing (45) allowed.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that a coupling (49) for connecting the motor shaft (47) and a pump shaft (19) is provided inside the housing (5).

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that it has means for detecting at least one operating temperature of the direct current motor (7).

Conveyor after Claim 13 , characterized in that the operating temperatures of the direct current motor (7) include a winding temperature of the rotor, a temperature of the stator and / or a temperature of the control unit.

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that it has means for detecting moisture in the interior of the direct current motor (7).

Conveying device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a control and / or regulating device (29) for controlling or regulating the operating temperature of the direct current motor (7).

Conveyor after Claim 16 characterized in that the control and / or regulating device (29) the directional valve of the compressed air connection (21) and / or the fan (53) and, depending on the output signals, the means for detecting at least one critical temperature and / or the means for Detection of moisture inside the DC motor (7) controls.

Method for regulating and / or controlling at least one operating temperature of the direct current motor (7) of a conveying device according to one of the Claims 15 until 17th characterized by the following method steps: - Detecting at least one operating temperature of the direct current motor (7) and - opening the directional valve of the compressed air connection (21) as a function of the operating temperature of the direct current motor (7).

Procedure according to Claim 18 , characterized in that the directional valve of the compressed air connection (21) is opened for a predetermined time interval each time the internal combustion engine of the fire engine is started.

Procedure according to Claim 18 or 19th , characterized in that the directional valve of the compressed air connection (21) is opened when the humidity inside the direct current motor (7) has reached or exceeded a humidity limit value.