DE102020207002A1

DE102020207002A1 - Water-bearing household appliance with at least one pump

Info

Publication number: DE102020207002A1
Application number: DE102020207002.4A
Authority: DE
Inventors: Stephan Lutz; Hans-Holger Pertermann
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2021-12-09

Abstract

Eine Pumpe (14) für ein wasserführendes Haushaltsgerät (1), insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, wobei die Pumpe zumindest ein Förderorgan (15) umfasst, das mit einer Welle (16) eines drehbaren Rotors (17) verbunden ist, und wobei die Welle (16) über ein oder mehrere Gleitlager (18) drehbeweglich gelagert ist, wird so ausgebildet, dass zumindest ein Gleitlager (18) einen über seinen radialen Verlauf zumindest zweischichtigen Aufbau derart aufweist, dass eine radial innen liegende Schicht (19) zumindest bereichsweise aus einem im Hinblick auf Reibungs- und Verschleißeigenschaften optimierten Material besteht und eine radial weiter außen liegende Schicht (20) zumindest bereichsweise im Hinblick auf die Optimierung der radialen Dicke eines umlaufenden Spalts (21) zwischen der Welle (16) und dem Gleitlager (18) auch bei großen Temperaturschwankungen ausgelegt ist. In Umkehrung des Lagerprinzips kann der Rotor über ein oder mehrere erfindungsgemäß ausgebildete Gleitlager auf einer feststehenden Achse (16') drehbeweglich gelagert sein.A pump (14) for a water-bearing household appliance (1), in particular a household dishwasher, wherein the pump comprises at least one conveying element (15) which is connected to a shaft (16) of a rotatable rotor (17), and wherein the shaft (16 ) is rotatably mounted via one or more slide bearings (18), is designed so that at least one slide bearing (18) has a structure that is at least two-layered over its radial course such that a radially inner layer (19) at least in some areas consists of one layer (19) there is a material optimized for friction and wear properties and a layer (20) located radially further outwards, at least in some areas with a view to optimizing the radial thickness of a circumferential gap (21) between the shaft (16) and the sliding bearing (18) even with large temperature fluctuations is designed. As a reversal of the bearing principle, the rotor can be rotatably mounted on a stationary axle (16 ') via one or more slide bearings designed according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe für ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 sowie ein wasserführendes Haushaltsgerät mit zumindest einer derartigen Pumpe.The present invention relates to a pump for a water-bearing domestic appliance, in particular a domestic dishwasher, according to the preamble of claim 1 or claim 2, as well as a water-bearing domestic appliance with at least one such pump.

Für den Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgeräts, etwa einer HaushaltsGeschirrspülmaschine oder Haushalts- Waschmaschine, ist es wichtig, einen möglichst geringen Energie- und Wasserbedarf vorzusehen, um auch künftige gesetzliche Anforderungen erfüllen zu können und bei einer Auszeichnung mit einem Energieverbrauchslabel eine möglichst günstige Einstufung zu erhalten. Zudem soll aber auch eine hohe Lebensdauer der Komponenten des Haushaltsgeräts, insbesondere einer Haushalts- Geschirrspülmaschine oder Haushalts- Waschmaschine, erreicht werden. Insbesondere eine Pumpe, etwa zum Umwälzen oder Abpumpen von Spülflotte bzw. Spülflüssigkeit bei einer Haushalts- Geschirrspülflüssigkeit oder von Waschflüssigkeit bei einer Haushalts- Waschmaschine, bildet hierfür eine maßgebliche Baueinheit. Denn aufgrund steigender Anforderungen an die Energieeffizienz, Performance (Leistungsfähigkeit), auch bei wechselnden Programmanforderungen, und Kosteneffizienz der Pumpe mit jeder neuen Pumpengeneration wird eine höhere Maximaldrehzahl und/oder Laufzeit der Pumpe bei der Durchführung von Betriebsprogrammen, insbesondere Geschirrspülprogrammen oder Waschprogrammen, benötig. Je höher die Maximaldrehzahl und/oder je länger die Laufzeit der Pumpe im jeweilig durchzuführenden Betriebsprogramm ist, umso mehr steigt auf Dauer die Ausfallgefahr einer derartigen Pumpe durch Verschleiß.For the operation of a water-bearing household appliance, such as a household dishwasher or household washing machine, it is important to provide for the lowest possible energy and water consumption in order to be able to meet future legal requirements and to obtain the most favorable rating possible when an energy consumption label is awarded. In addition, the components of the household appliance, in particular a household dishwasher or household washing machine, should also have a long service life. In particular, a pump, for example for circulating or pumping off washing liquor or washing liquid in a household dishwashing liquid or washing liquid in a household washing machine, forms an essential structural unit for this. Because due to increasing demands on energy efficiency, performance (performance), even with changing program requirements, and cost efficiency of the pump with each new pump generation, a higher maximum speed and / or running time of the pump is required when executing operating programs, in particular dishwashing programs or washing programs. The higher the maximum speed and / or the longer the running time of the pump in the respective operating program to be carried out, the more the risk of failure of such a pump due to wear and tear increases in the long run.

Bei einer solche Pumpe ist es üblich, diese als sog. Spaltrohrpumpe auszubilden. Der Rotor deren Elektromotors ist dabei in einem Spaltrohr drehbar untergebracht, dessen erstes Ende offen ist und dessen zweites Ende durch einen Boden verschlossen ist. Der im Spaltrohr angeordnete Rotor wird durch den Zylindermantel des Spaltrohrs von dem ihm zugewandten, außerhalb des Spaltrohrs angeordneten Stator des Elektromotors getrennt. Das Förderorgan, insbesondere das Flügelrad oder der Impeller, dieser Spaltrohrpumpe ist fest mit einer drehbaren Welle des Rotors oder mit dem um eine feststehenden Achse drehbar gelagerten Rotor des Elektromotors verbunden. Der Spalt zwischen dem dem Stator zugewandten Außenmantel des im Spaltrohr untergebrachten Rotors und der Innenwandung des den Rotor vom außen angeordneten Stator trennenden Zylindermantels des Spaltrohrs ist innerhalb der vom Spaltrohr bereitgestellten Rotorkammer von Spülflüssigkeit (bei einer Haushaltsgeschirrspülmaschine) oder Waschflüssigkeit (bei einer HaushaltsWaschmaschine) durchflossen. Bei einer Haushaltsgeschirrspülmaschine ist die Spülflüssigkeit insbesondere Wasser, das je nach Teilspülgang eines durchzuführenden Geschirrspülprogramms mit oder ohne Reinigungsmittel und/oder Klarspülmittel und/oder sonstigen Zusatzstoffen und/oder Schmutzresten des jeweilig zu reinigenden Spülguts wie z.B. Geschirrs sein kann. Bei einer Waschmaschine ist die Waschflüssigkeit insbesondere Wasser, das je nach Teilwaschgang eines durchzuführenden Waschprogramms mit oder ohne Waschmittel und/oder Zusatzstoffen und/oder Schmutzresten der jeweilig zu waschenden Kleidung sein kann. Bei einer ersten Bauart einer solchen Pumpe weist deren Rotor eine mittels einem Gleitlager oder mehreren Gleitlager drehbeweglich gelagerte Welle auf. Aufgrund der genannten abrasiven Stoffe und durch Mischreibung bei Start und Stopp des elektrischen Motors der Pumpe sind die ein oder mehreren Gleitlager zusätzlich einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. Derartige Pumpen zeigen im Kundenfeld ein typisches Ausfallverhalten durch Geräusch und/oder Lagerverschleiß. Die Zerstörungen betreffen dabei nicht nur die äußeren Lager, sondern auch die darin drehende Welle. Bei einer zweiten Bauart einer solchen Pumpe ist das Lagerprinzip umgekehrt, indem ein oder mehrere im oder am Rotor vorgesehene, insbesondere angebrachte, Lager um eine stehende Welle rotieren und der Rotor selbst drehfest mit dem Förderorgan verbunden ist. Die Lagerbelastung wird neben dem Rotorgewicht stark von drehzahl- und toleranzabhängigen Größen wie einer mechanischen Unwucht (insbesondere des Rotors), magnetischen Unsymmetrien (insbesondere des Rotors und/oder Stators) und/oder Wasserdruckwellen durch Geometrieabweichungen (z.B. des Förderorgans wie z.B. des Flügelrads oder Impellers; der Pumpkammer der Pumpe, in der das Förderorgan angeordnet ist, der Rotorkammer des Elektromotors der Pumpe, usw....) beeinflusst.In the case of such a pump, it is customary to design it as a so-called canned pump. The rotor of the electric motor is rotatably housed in a can, the first end of which is open and the second end of which is closed by a base. The rotor arranged in the can is separated by the cylinder jacket of the can from the stator of the electric motor that faces it and is arranged outside of the can. The conveying element, in particular the impeller or the impeller, of this canned pump is firmly connected to a rotatable shaft of the rotor or to the rotor of the electric motor, which is rotatably mounted about a stationary axis. The gap between the outer shell of the rotor housed in the can, facing the stator, and the inner wall of the cylinder shell of the can separating the rotor from the outside stator, is flowed through by washing liquid (in the case of a household dishwasher) or washing liquid (in the case of a household washing machine) within the rotor chamber provided by the can. In a household dishwasher, the washing liquid is in particular water, which, depending on the wash cycle of a dishwasher program to be carried out, can be with or without detergent and / or rinse aid and / or other additives and / or dirt residues from the items to be cleaned, such as dishes. In the case of a washing machine, the washing liquid is in particular water, which, depending on the partial wash cycle of a washing program to be carried out, can be with or without detergent and / or additives and / or dirt residues from the respective clothes to be washed. In a first type of pump of this type, its rotor has a shaft that is rotatably mounted by means of a slide bearing or a plurality of slide bearings. Due to the abrasive substances mentioned and due to mixed friction when the electric motor of the pump is started and stopped, the one or more slide bearings are also exposed to increased wear. Such pumps show typical failure behavior in the customer field due to noise and / or bearing wear. The destruction affects not only the outer bearings, but also the shaft rotating in them. In a second type of such a pump, the bearing principle is reversed, in that one or more bearings provided in or on the rotor, in particular attached, rotate around a standing shaft and the rotor itself is non-rotatably connected to the conveying element. In addition to the rotor weight, the bearing load is heavily influenced by speed and tolerance-dependent variables such as a mechanical imbalance (in particular of the rotor), magnetic asymmetries (in particular of the rotor and / or stator) and / or water pressure waves due to geometrical deviations (e.g. of the conveying element such as the impeller or impeller ; the pumping chamber of the pump in which the conveying element is arranged, the rotor chamber of the electric motor of the pump, etc ...).

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.The invention is based on the problem of achieving an improvement here.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 sowie durch ein wasserführendes Haushaltsgerät nach Anspruch 21. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Ansprüche 3 bis 20 verwiesen.The invention solves this problem by a pump with the features of claim 1 or claim 2 and by a water-conducting household appliance according to claim 21. Reference is made to claims 3 to 20 with regard to advantageous configurations and developments of the invention.

Die erfindungsgemäße Pumpe nach Anspruch 1 für ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, umfasst zumindest ein Förderorgan, das mit einer Welle eines drehbaren Rotors verbunden ist, wobei die Welle über ein oder mehrere, insbesondere feststehende, Gleitlager drehbeweglich gelagert ist. Der Rotor ist vorzugsweise Bestandteil eines elektrischen Motors der Pumpe. Dadurch, dass erfindungsgemäß zumindest eines dieser ein oder mehreren, insbesondere feststehenden, Gleitlager der flüssigkeitsgeschmierten Pumpe einen über seinen radialen Verlauf zumindest zweischichtigen Aufbau derart aufweist, dass eine radial innen liegende Schicht zumindest bereichsweise aus einem im Hinblick auf Reibungs- und Verschleißeigenschaften optimierten Material besteht und eine radial weiter außen liegende Schicht zumindest bereichsweise im Hinblick auf die Optimierung der radialen Dicke eines umlaufenden Spalts zwischen der Welle und dem Gleitlager auch bei großen Temperaturschwankungen ausgelegt ist, ist in doppelter Hinsicht eine Optimierung erreicht:

Zum einen zeigt ein der Welle zugewandter Teil des Gleitlagers eine hohe Unempfindlichkeit gegen abrasive Stoffe. Der Verschleiß sowohl am Gleitlager als auch an der darin laufenden Welle sind deutlich verringert. Zum anderen sorgt die radial weiter außen liegende Schicht für eine Optimierung der Maße, etwa derart, dass die radiale Dicke eines umlaufenden Spalts zwischen der Welle und dem Gleitlager, oder zwischen der feststehenden Achse und dem Gleitlager bei Erwärmung im laufenden Betrieb zumindest nahezu konstant bleibt - oder derart, dass die radiale Dicke des umlaufenden Spalts zwischen der Welle und dem Gleitlager, oder zwischen der feststehenden Achse und dem Gleitlager bei Erwärmung auf höchste Temperatur im laufenden Betrieb der Pumpe um bis zu 60 Prozent der anfänglichen radialen Dicke des umlaufenden Spalts zwischen der Welle und dem Gleitlager (bei einer Ausgangstemperatur entsprechend einem ungeheizten Wasserzulauf in die Pumpe schrumpft und damit dem Umstand Rechnung trägt, dass das erhitzte Wasser wesentlich leichter fließfähig ist als das kalte Wasser (= sog. dynamische Viskosität). Anders ausgedrückt kann durch den erfindungsgemäßen zweischichtigen Aufbau des jeweiligen Gleitlagers weitgehend sichergestellt werden, dass der Durchmesser der einen Abschnitt der Welle aufnehmenden Buchse oder Hülse des jeweiligen Gleitlagers bei Erwärmung im laufenden Betrieb der Pumpe zumindest nahezu konstant bleibt - oder bei Erwärmung auf höchste Temperatur im laufenden Betrieb um bis zu 60 Prozent des anfänglichen Durchmessers der einen Abschnitt der Welle aufnehmenden Buchse oder Hülse des jeweiligen Gleitlagers bei einer Ausgangstemperatur entsprechend einem ungeheizten Wasserzulauf in die Pumpe schrumpft.

The pump according to the invention according to claim 1 for a water-bearing household appliance, in particular a household dishwasher, comprises at least one conveying element which is connected to a shaft of a rotatable rotor, the shaft being rotatably supported by one or more, in particular stationary, slide bearings. The rotor is preferably part of an electric motor of the pump. By virtue of the fact that according to the invention At least one of these one or more, in particular stationary, slide bearings of the liquid-lubricated pump has at least a two-layer structure over its radial course in such a way that a radially inner layer consists at least partially of a material optimized with regard to friction and wear properties and one radially farther out layer is designed at least in some areas with a view to optimizing the radial thickness of a circumferential gap between the shaft and the plain bearing even with large temperature fluctuations, an optimization is achieved in two respects:

On the one hand, a part of the plain bearing facing the shaft is highly insensitive to abrasive substances. The wear both on the plain bearing and on the shaft running in it are significantly reduced. On the other hand, the radially further outward layer ensures that the dimensions are optimized, for example in such a way that the radial thickness of a circumferential gap between the shaft and the plain bearing, or between the fixed axis and the plain bearing, remains at least almost constant when heated during operation - or in such a way that the radial thickness of the circumferential gap between the shaft and the plain bearing, or between the fixed axis and the plain bearing when heated to the highest temperature during operation of the pump by up to 60 percent of the initial radial thickness of the circumferential gap between the shaft and the plain bearing (shrinks at an initial temperature corresponding to an unheated water inlet into the pump and thus takes into account the fact that the heated water is much more easily flowable than the cold water (= so-called dynamic viscosity). In other words, the two-layer structure according to the invention of the respective sliding position ers can largely be ensured that the diameter of the bushing or sleeve of the respective plain bearing accommodating a section of the shaft remains at least almost constant when the pump is heated up during operation - or by up to 60 percent of the initial diameter when the pump is heated to the highest temperature during operation a section of the shaft receiving bushing or sleeve of the respective sliding bearing shrinks at an initial temperature corresponding to an unheated water inlet in the pump.

Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Begriff „Rotor“ insbesondere der Läufer, d.h. die rotierbare Komponente eines elektrischen Motors verstanden, die um ihren Umfang verteilt vorzugsweise ein oder mehrere Magnete aufweist und durch den Stator des elektrischen Motors angetrieben wird.In the context of the invention, the term “rotor” is understood in particular to mean the rotor, i.e. the rotatable component of an electric motor, which preferably has one or more magnets distributed around its circumference and is driven by the stator of the electric motor.

In Umkehrung des Lagerprinzips zwischen dem Rotor und der drehbeweglichen Welle der Pumpe des Anspruchs 1 kann der Rotor über ein oder mehrere erfindungsgemäß ausgebildete Gleitlager auf einer feststehenden Achse drehbeweglich gelagert sein. Gemäß dem Anspruch 2 umfasst die Pumpe für ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, zumindest ein Förderorgan, das mit einem drehbaren Rotor, insbesondere drehfest, verbunden ist, wobei der Rotor über ein oder mehrere Gleitlager auf einer feststehenden Achse drehbeweglich gelagert ist. Diese ein oder mehreren Gleitlager sind dabei vorzugsweise fest am Rotor angebracht. Zumindest ein Gleitlager (weist einen über seinen radialen Verlauf zumindest zweischichtigen Aufbau derart auf, dass eine radial innen liegende Schicht zumindest bereichsweise aus einem im Hinblick auf Reibungs- und Verschleißeigenschaften optimierten Material besteht und eine radial weiter außen liegende Schicht zumindest bereichsweise im Hinblick auf die Optimierung der radialen Dicke eines umlaufenden Spalts zwischen der feststehenden Achse und dem Gleitlager auch bei großen Temperaturschwankungen ausgelegt ist.In reversing the bearing principle between the rotor and the rotatable shaft of the pump of claim 1, the rotor can be rotatably mounted on a stationary axis via one or more slide bearings designed according to the invention. According to claim 2, the pump for a water-bearing household appliance, in particular a household dishwasher, comprises at least one conveying element which is connected to a rotatable rotor, in particular non-rotatably, the rotor being rotatably mounted on a stationary axis via one or more slide bearings. These one or more slide bearings are preferably fixedly attached to the rotor. At least one plain bearing (has a structure that is at least two-layered over its radial course) in such a way that a radially inner layer consists at least in some areas of a material that has been optimized with regard to friction and wear properties, and a layer that is further out radially at least in some areas with regard to optimization the radial thickness of a circumferential gap between the fixed axis and the plain bearing is designed even with large temperature fluctuations.

Auf diese Weise ist im laufenden Betrieb der erfindungsgemäßen Pumpe stets ein hinsichtlich seiner radialen Erstreckung bzw. Dicke ausreichender, umlaufender Spalt zwischen einem drehzulagernden Abschnitt der Welle und der Innenwandung der Buchse oder Hülse des jeweiligen Gleitlagers vorhanden, so dass im laufenden Betrieb der erfindungsgemäßen Pumpe stets eine einwandfreie Schmierung des Wellenabschnitts in der Buchse oder Hülse des jeweiligen Gleitlagers durch die Pumpe zu fördernde Flüssigkeit als Schmiermittel weitgehend sichergestellt ist. Dies gilt auch für den Alternativfall, dass das jeweilige Gleitlager am Rotor fest angebracht ist und mit diesem um eine feststehende Achse rotiert.In this way, when the pump according to the invention is running, there is always a circumferential gap that is sufficient in terms of its radial extent or thickness between a section of the shaft to be rotated and the inner wall of the bushing or sleeve of the respective slide bearing, so that the pump according to the invention is always in operation proper lubrication of the shaft section in the bushing or sleeve of the respective plain bearing is largely ensured by the liquid to be conveyed by the pump as a lubricant. This also applies to the alternative case in which the respective slide bearing is firmly attached to the rotor and rotates with it about a fixed axis.

Auch mehr als zwei Schichten des jeweiligen Gleitlagers sind möglich.More than two layers of the respective plain bearing are also possible.

Für einen solchen zwei- oder mehrschichtigen Aufbau kann mechanisch günstig die innen liegende, der Welle zugewandte Schicht zumindest bereichsweise aus einem ultrahochmolekularen Polyethylen (PE) oder PTFE gebildet sein. PTFE ist dabei gegenüber ultra- hochmolekularem Polyethylen relativ teuer. Ultra- hochmolekulares PE zeigt jedoch ähnlich optimierte geringe Verschleißwerte wie PTFE und eine sehr hohe Dauerbeständigkeit. Insbesondere kann das ultra-hochmolekulare Polyethylen ein GUR des Herstellers Celanese sein. Die innere Schicht ist damit tribologisch optimiert bzgl. Lagerreibung, Verschleiß und Lebensdauer.For such a two-layer or multi-layer structure, the inner layer facing the shaft can be formed from an ultra-high molecular weight polyethylene (PE) or PTFE, at least in some areas, in a mechanically favorable manner. Compared to ultra-high molecular weight polyethylene, PTFE is relatively expensive. However, ultra-high molecular weight PE shows similarly optimized low wear values as PTFE and very high durability. In particular, the ultra-high molecular weight polyethylene can be a GUR from the manufacturer Celanese. The inner layer is tribologically optimized with regard to bearing friction, wear and service life.

Mechanisch günstig bildet das ultra- hochmolekulare Polyethylen oder das PTFE auf seiner radial inneren Seite eine Ringfläche, deren Lot einer von der Ringfläche umgriffenen Welle des Rotors oder einer von der Ringfläche umgriffenen stehenden Achse zugewandt ist, so dass diese tribologisch optimierte innere Schicht die Welle oder Achse umgreift und ein Gegenlager für diese bildet. Durch die Unempfindlichkeit gegenüber abrasiven Stoffen zeigt sich auch eine wesentlich bessere Dauerhaltbarkeit der drehenden Welle oder stehenden Achse, die bei anderen Kunststoffen üblicherweise über die Zeit mit tiefen Riefen versehen wird.The ultra-high molecular weight polyethylene or PTFE forms mechanically favorably on it radially inner side an annular surface, the perpendicular of which faces a shaft of the rotor encompassed by the annular surface or a standing axis encompassed by the annular surface, so that this tribologically optimized inner layer encompasses the shaft or axis and forms a counter bearing for it. Due to the insensitivity to abrasive substances, a significantly better durability of the rotating shaft or stationary axis is shown, which with other plastics is usually provided with deep grooves over time.

Dabei kann die innere Schicht einen in sich einschichtigen Aufbau aufweisen und somit konstruktiv und herstellungstechnisch einfach einen materialeinheitlichen Vollkörper ausbilden. Auch eine Koextrusion (2K-Verfahren) mit der radial weiter außen liegenden Schicht ist dann preiswert möglich. Insbesondere wird für die innere Schicht ein Polyethylen mit einer Masse von über 1000 kg/mol, insbesondere auch über 3000 kg/mol, eingesetzt.In this case, the inner layer can have a single-layer structure and thus simply form a solid body made of one material in terms of design and manufacturing technology. Coextrusion (2K process) with the layer lying further radially on the outside is then also inexpensive. In particular, a polyethylene with a mass of over 1000 kg / mol, in particular also over 3000 kg / mol, is used for the inner layer.

Wenn die radial innere Schicht einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 150 bis 200 (10^-6/K) aufweist, bedeutet dies zunächst bei Erwärmung eine sehr hohe thermische Ausdehnung, so dass die Gefahr besteht, dass der Spalt sich dabei zu weit ausdehnt bzw. bei Abkühlung zu weit zusammenzieht.If the radially inner layer has a coefficient of thermal expansion of 150 to 200 (10 ^-6 / K), this initially means a very high thermal expansion when heated, so that there is a risk that the gap will expand too far or when it cools down contracts too far.

Sofern jedoch die radial äußere Schicht einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 80 bis 110 (10^-6/K) aufweist, kann diese wie eine stabilisierende Manschette wirken und das alleine auf thermische Änderung empfindlich reagierende Material durch den so gebildeten mechanischen oder stofflichen Verbund stabilisieren. Die innere Schicht kann dabei verdrehgesichert in der äußeren gehalten sein.However, if the radially outer layer has a coefficient of thermal expansion of 80 to 110 (10 ^-6 / K), it can act like a stabilizing sleeve and stabilize the material, which is sensitive to thermal changes alone, through the mechanical or material bond formed in this way. The inner layer can be held in the outer so that it cannot rotate.

Vorteilhaft ist die radial äußere Schicht zumindest im Wesentlichen aus einem POM (Polyoxymethylen) oder PP (Polypropylen) aufgebaut und kann daher eine vergleichsweise geringe Ausdehnung bei Erwärmung aufweisen und somit auch die Ausdehnung bzw. das Zusammenziehen bei Abkühlung der inneren Schicht begrenzen.The radially outer layer is advantageously made up at least essentially of a POM (polyoxymethylene) or PP (polypropylene) and can therefore have a comparatively small expansion when heated and thus also limit the expansion or contraction when the inner layer cools.

Für eine hohe mechanische Stabilität weist die radial äußere Schicht insbesondere eine Glasfaserverstärkung auf.For a high mechanical stability, the radially outer layer has in particular a glass fiber reinforcement.

Der Glasfaseranteil kann dabei für eine hohe Maßhaltigkeit und Steifigkeit 5% bis 25% des Volumens der äußeren Schicht einnehmen. Die äußere Schicht kann damit eine auch thermisch stabile Hülse oder Manschette zur Begrenzung der Bewegung der inneren Schicht ausbilden. Durch eine innige Verbindung mit der inneren Schicht ist auch eine Begrenzung von deren Zusammenziehen bei einer Abkühlung möglich. Mit dem o. g. geringeren Ausdehnungskoeffizienten ergibt sich somit eine Zwangsstabilisierung der radial inneren Schicht. Diese zweite Schicht (von innen gesehen) hat damit eine höhere Steifigkeit, einen höheren E-Modul und einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die innerste Schicht. Diese ist damit in die weiter außen liegende Schicht eingespannt und kann sich bei Erwärmung nur so weit ausdehnen, wie es das festere Material der weiter außen liegenden Schicht zulässt.The glass fiber content can take up 5% to 25% of the volume of the outer layer for high dimensional accuracy and rigidity. The outer layer can thus form a thermally stable sleeve or cuff to limit the movement of the inner layer. An intimate connection with the inner layer can also limit its contraction when it cools down. With the above A lower expansion coefficient thus results in a forced stabilization of the radially inner layer. This second layer (seen from the inside) has a higher rigidity, a higher modulus of elasticity and a lower thermal expansion coefficient than the innermost layer. This is thus clamped in the layer further out and can only expand as far as the firmer material of the layer further out allows it when heated.

Ein POM mit einem Glasfaseranteil von 10% hat sich als besonders günstig herausgestellt.A POM with a glass fiber content of 10% has proven to be particularly favorable.

Um insbesondere zu erreichen, dass die sog. Sommerfeldzahl zwischen 1 und 10 liegt, steht die radiale Erstreckung der inneren Schicht zur radialen Erstreckung der äußeren Schicht im Verhältnis von 1:3 bis 3:1 - je nach verwendeten Materialien. Dies hängt auch vom Material der verwendeten Welle oder Achse ab. So müsste bei einer Stahlwelle mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 10 die innere Schicht deutlich dicker sein als bei einer Kunststoffwelle mit einem Ausdehnungskoeffizienten von ca. 50.In order to achieve in particular that the so-called Sommerfeld number is between 1 and 10, the ratio of the radial extension of the inner layer to the radial extension of the outer layer is 1: 3 to 3: 1 - depending on the materials used. This also depends on the material of the shaft or axle used. In the case of a steel shaft with a coefficient of expansion of 10, the inner layer would have to be significantly thicker than that of a plastic shaft with a coefficient of expansion of approx. 50.

Bei einer Stahlwelle und einer inneren Schicht aus ultrahochmolekularem GUR sowie einer weiter außen liegenden Schicht aus POM mit ca. 10% Glasfaseranteil hat beispielsweise die radial innere Schicht günstig eine radiale Erstreckung von ungefähr einem Millimeter bis 1,75 Millimetern und die radial weiter außen liegende Schicht eine radiale Erstreckung von ungefähr 1,5 Millimetern bis 0,75 Millimetern.In the case of a steel shaft and an inner layer made of ultra-high molecular weight GUR as well as a further outer layer made of POM with approx. 10% glass fiber content, for example, the radially inner layer advantageously has a radial extent of approximately one millimeter to 1.75 millimeters and the radially further outer layer a radial extension of about 1.5 millimeters to 0.75 millimeters.

Bei Fluchtungsfehlern kann ein Ausgleich möglicher Kantenpressung durch eine Fixierung des Lagers mit einem elastischen Werkstoff wie Gummi oder TPE/TPV erfolgen. Ebenso wird für das Funktionieren des oben beschriebenen Systems ein elastischer Einbau des gesamten Lagers zur freien Dehnung der äußeren Ummantelung und zum Toleranzausgleich vorausgesetzt. Dies könnte durch einen außen aufgeschobenen O-Ring oder durch Überspritzen mit einem Elastomer als dritte integrierte Komponente realisiert werden.In the event of misalignments, possible edge pressure can be compensated for by fixing the bearing with an elastic material such as rubber or TPE / TPV. Likewise, for the system described above to function, elastic installation of the entire bearing for free expansion of the outer casing and for tolerance compensation is a prerequisite. This could be achieved by an O-ring pushed onto the outside or by overmolding with an elastomer as a third integrated component.

Diese dritte Komponente muss keine durchgehende Schicht ausbilden, sondern kann über den axialen Verlauf des Gleitlagers eine Dickenveränderung aufweisen und nur an ein oder zwei Stellen ringartig die maximale Dicke erreichen.This third component does not have to form a continuous layer, but can have a change in thickness over the axial course of the plain bearing and only reach the maximum thickness at one or two points in a ring-like manner.

Die in dem Gleitlager drehbar gelagerte Welle, oder die feststehende Achse in dem Gleitlager kann aus einem Stahl-, Keramik- oder Kunststoffwerkstoff bestehen.The shaft rotatably mounted in the plain bearing or the fixed axis in the plain bearing can consist of a steel, ceramic or plastic material.

Besonders günstig ist zumindest eine umwälzende Pumpe in Doppelfunktion eine Heizpumpe, wodurch eine hohe Integration und eine Minimierung des Raumbedarfs erreicht sind.At least one circulating pump in the double function of a heating pump is particularly favorable, whereby a high level of integration and a minimization of the space requirement are achieved.

Auch hier ist es wie bei einer nicht heizenden Pumpe möglich, dass die Pumpe von der zu fördernden Flüssigkeit geschmiert ist.Here, too, as with a non-heating pump, it is possible that the pump is lubricated by the liquid to be conveyed.

Ein mit einer oder mehreren derartigen Pumpen versehenes wasserführendes Haushaltsgerät kann insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine oder Haushaltswaschmaschine oder Wäschetrockner sein.A water-carrying household appliance provided with one or more such pumps can in particular be a household dishwasher or household washing machine or tumble dryer.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Other advantageous developments of the invention are given in the subclaims.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können dabei - außer z. B. in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and developments of the invention explained above and / or reproduced in the subclaims can - except z. B. in cases of clear dependencies or incompatible alternatives - can be used individually or in any combination with one another.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:

1 eine schematische perspektivische Ansicht von schräg vorne einer Ausführungsform eines Haushaltsgerätes, mit einer hier vorderseitigen Tür und einem Spülbehälter im Inneren,
2 eine schematische Schnittansicht einer umwälzenden Heizpumpe,
3 eine herausgezeichnete und nur schematische Einzelteildarstellung einer Welle der Pumpe, die in einem radial abstützenden Gleitlager sowie in einem radial und axial abstützenden Gleitlager gehalten ist.
4 eine Detailansicht eines mehrschichtigen Lagers mit einer radial inneren Schicht aus tribologisch optimiertem Material und mit einer radial weiter außen liegenden Schicht nach Art einer einfassenden Manschette sowie einer optionalen äußersten Lage (dritten Komponente) aus einem gummielastischen Material.

The invention and its advantageous designs and developments as well as their advantages are explained in more detail below with reference to drawings showing exemplary embodiments. It shows, each in a schematic sketch:

1 a schematic perspective view obliquely from the front of an embodiment of a household appliance, here with a front door and a washing container inside,
2 a schematic sectional view of a circulating heating pump,
3 a drawn out and only schematic detail representation of a shaft of the pump, which is held in a radially supporting plain bearing and in a radially and axially supporting plain bearing.
4th a detailed view of a multi-layer bearing with a radially inner layer made of tribologically optimized material and with a radially further outward layer in the manner of an enclosing sleeve and an optional outermost layer (third component) made of a rubber-elastic material.

In den 1 - 4 sind einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Dabei sind nur diejenigen Bestandteile eines Haushaltsgeräts mit Bezugszeichen versehen und erläutert, welche für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind.In the 1 - 4th Corresponding parts are provided with the same reference numerals. Only those components of a household appliance are provided with reference symbols and explained which are necessary for understanding the invention.

Das in 1 schematisch dargestellte Haushaltsgerät ist hier eine Geschirrspülmaschine 1, und zwar eine Haushaltsgeschirrspülmaschine. Auch andere, insbesondere wasserführende, Haushaltsgeräte 1 kommen grundsätzlich für eine erfindungsgemäße Ausbildung in Betracht.This in 1 The household appliance shown schematically here is a dishwasher 1 , namely a household dishwasher. Also other, especially water-bearing, household appliances 1 basically come into consideration for a training according to the invention.

Die im folgenden beschriebene Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 nach 1 weist als Bestandteil eines teilweise nach außen offenen oder geschlossenen Gerätekörpers 5 einen Spülbehälter 2 zur Aufnahme von zu bearbeitendem Spülgut wie Geschirr, Töpfen, Bestecken, Gläsern, Kochutensilien u. ä. auf. Das Spülgut kann dabei zum Beispiel in Geschirrkörben 11 und/oder einer Besteckschublade 10 halterbar und dabei von sogenannter Spülflotte beaufschlagbar sein. Als Spülflotte wird dabei frisches oder insbesondere im Betrieb umlaufendes Wasser mit oder ohne Reinigungsmittel und/oder Klarspülmittel und/oder Trocknungsmittel verstanden. Insbesondere hat die Spülflotte einen lonentauscher zur Enthärtung durchlaufen. Die Spülflotte kann zusätzlich auch mehr oder weniger mit Verschmutzungen aus dem laufenden Betrieb versetzt sein. Der Spülbehälter 2 kann einen zumindest im wesentlichen rechteckigen Grundriss mit einer in Betriebsstellung einem Benutzer zugewandten Vorderseite V aufweisen. Diese Vorderseite V kann dabei einen Teil einer Küchenfront aus nebeneinander stehenden Küchenmöbeln bilden oder bei einem allein stehenden Gerät auch ohne Bezug zu weiteren Möbeln sein.The household dishwasher described below 1 after 1 has as part of a partially outwardly open or closed device body 5 a rinsing container 2 to hold items to be processed such as dishes, pots, cutlery, glasses, cooking utensils and the like. The items to be washed can be placed in crockery baskets, for example 11th and / or a cutlery drawer 10 can be kept and acted upon by so-called washing liquor. The rinsing liquor is understood to mean fresh water or, in particular, water circulating during operation with or without cleaning agent and / or rinse aid and / or drying agent. In particular, the washing liquor has passed through an ion exchanger for softening. The washing liquor can also be more or less offset with soiling from ongoing operation. The rinsing container 2 can have an at least substantially rectangular floor plan with a front side facing a user in the operating position V exhibit. This front V can form part of a kitchen front from kitchen furniture standing next to one another or, in the case of a stand-alone device, it can also be without reference to other furniture.

Der Spülbehälter 2 ist insbesondere an dieser Vorderseite V von einer Tür oder Klappe 3 verschließbar. Diese Tür 3 ist in 1 in teilweise geöffneter und dann schräg zur Vertikalen stehenden Stellung gezeigt. In ihrer Schließstellung steht sie hingegen aufrecht und ist gemäß der Zeichnung zu ihrer Öffnung um eine untere Horizontalachse nach vorne und unten in Richtung des Pfeils 4 aufschwenkbar, so dass sie in vollständig geöffneter Stellung zumindest nahezu horizontal liegt.The rinsing container 2 is particular on this front V from a door or flap 3 lockable. This door 3 is in 1 shown in a partially open position and then at an angle to the vertical. In its closed position, however, it stands upright and, according to the drawing, is to its opening about a lower horizontal axis forwards and downwards in the direction of the arrow 4th can be swung open so that it is at least almost horizontal in the fully open position.

An ihrer in Schließstellung vertikalen, dem Benutzer zugewandten Außen- und Vorderseite V kann die Tür 3 mit einer Dekorplatte 6 versehen sein, um damit eine optische und/oder haptische Aufwertung und/oder eine Anpassung an umliegende Küchenmöbel zu erfahren.On their outer and front faces, which are vertical in the closed position and facing the user V can open the door 3 with a decorative panel 6th be provided in order to experience a visual and / or haptic upgrade and / or an adaptation to surrounding kitchen furniture.

Die Geschirrspülmaschine ist hier als allein stehendes oder als sog. teilintegriertes oder auch als voll integriertes Gerät ausgebildet. Im letztgenannten Fall kann der Gerätekörper 5 auch im Wesentlichen mit den Außenwandungen des Spülbehälters 2 abschließen. Ein diesen außen umgebendes Gehäuse kann dann entbehrlich sein. Im unteren Bereich der Geschirrspülmaschine kann sich ein Sockel 12 zur Aufnahme von insbesondere Funktionselementen, wie etwa auch einer Pumpe 14 zum Umwälzen der Spülflotte, befinden. Diese Umwälzpumpe kann als sogenannte Heizpumpe insbesondere auch beheizbar sein, um so die Spülflotte auf die im jeweiligen Programmschritt gewünschte Temperatur zu bringen. Eine externe, von der Umwälzpumpe unabhängige Heizung kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein.The dishwasher is designed here as a stand-alone or as a so-called partially integrated or also as a fully integrated device. In the latter case, the device body 5 also essentially with the outer walls of the washing compartment 2 to lock. A housing surrounding this outside can then be dispensable. A base can be located in the lower area of the dishwasher 12th to accommodate functional elements in particular, such as a pump 14th for circulating the washing solution. This circulation pump can in particular be used as a so-called heating pump also be heatable in order to bring the washing liquor to the temperature desired in the respective program step. An external heating system that is independent of the circulating pump can additionally or alternatively be provided.

Der beweglichen Tür 3 ist im Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung in ihrem oberen Bereich eine in Querrichtung Q der Geschirrspülmaschine erstreckte Bedienblende 8 zugeordnet, die eine von der Vorderseite V zugängliche Eingriffsöffnung 7 zum manuellen Öffnen und/oder Schließen der Tür 3 umfassen kann. In Querrichtung Q hat die Geschirrspülmaschine häufig eine Erstreckung von 45, 50 oder 60 Zentimetern. In Tiefenrichtung von der Vorderseite V nach hinten liegt die Erstreckung häufig ebenfalls bei etwa 60 Zentimetern. Die Werte sind nicht zwingend.The moving door 3 is in the embodiment according to the drawing in its upper area one in the transverse direction Q the dishwasher extended control panel 8th assigned to the one from the front V accessible engagement opening 7th for manual opening and / or closing of the door 3 may include. In the transverse direction Q the dishwasher often has an extension of 45, 50 or 60 centimeters. In depth from the front V to the rear, the extension is also often around 60 centimeters. The values are not mandatory.

Der Spülbehälter 2 ist umlaufend von insgesamt bei geschlossener Tür oder Klappe 3 drei festen vertikalen Wandungen 13 sowie zwei horizontalen Wandungen 13 begrenzt, von denen eine erste eine Decke (oben) und eine weitere einen Boden (unten) des Spülbehälters 2 bildet. An die dem Benutzer zugewandte Vorderseite V grenzen in Querrichtung Q nach links hin eine linke aufrechte Seitenwand 13 und nach rechts hin eine rechte aufrechte Seitenwand 13 an.The rinsing container 2 is all around the total with the door or flap closed 3 three solid vertical walls 13th as well as two horizontal walls 13th limited, of which a first a ceiling (above) and a further a floor (below) of the washing compartment 2 forms. On the front facing the user V boundaries in the transverse direction Q to the left a left upright sidewall 13th and to the right a right upright side wall 13th on.

Die den Boden des Spülbehälters 2 bildende und diesen im Wesentlichen nach unten hin begrenzende Wandung 13 liegt vorzugsweise ungefähr horizontal, also parallel zu einem äußeren Boden B, auf dem die Geschirrspülmaschine 1 steht.The bottom of the rinsing container 2 forming wall that essentially delimits it downwards 13th is preferably approximately horizontal, that is, parallel to an outer floor B. on which the dishwasher 1 stands.

Das Haushaltsgerät 1 ist weiter mit zumindest einer Pumpe 14 versehen, etwa zum Umwälzen und/oder Abpumpen von Spülflotte. Auch kann zum Beispiel eine erste Pumpe zum Umwälzen von Flüssigkeit (Umwälzpumpe) und eine zweite Pumpe zum Abpumpen (Entleerungspumpe) vorgesehen sein.The household appliance 1 is further with at least one pump 14th provided, for example for circulating and / or pumping off washing liquor. For example, a first pump for circulating liquid (circulating pump) and a second pump for pumping out (draining pump) can also be provided.

Die Pumpe 14 ist für ein wasserführendes Haushaltsgerät 1 vorgesehen, also etwa eine Waschmaschine, einen Trockner oder insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine. Die Pumpe 14 umfasst zumindest ein Förderorgan 15, hier einen Impeller, das mit einer Welle 16 eines drehbaren Rotors 17 eines Elektromotors verbunden ist. Dieser ist als sogenannter Nassläufer ausgeführt, so dass das geförderte Wasser mit darin enthaltenen Abrasivstoffen wie Kalk oder Sand aus dem bearbeiteten Gut, zwischen Rotor und Stator durchläuft. Die Pumpe 14 ist damit von der zu fördernden Flüssigkeit mit entsprechendem Anteil von abrasiven Stoffen, wie etwa Kalk oder Sand, gleichzeitig auch geschmiert. Dabei ist die Welle 16 über ein oder mehrere Gleitlager 18 zum Abfangen von radialen und/oder axialen Kräften im Stator drehbeweglich gelagert. Eine derartige Pumpe 14 kann daher insbesondere eine in ihren Grundzügen bekannte Kreiselpumpe ohne bewegliche Dichtung sein.The pump 14th is for a water-bearing household appliance 1 provided, so for example a washing machine, a dryer or, in particular, a household dishwasher. The pump 14th includes at least one funding body 15th , here an impeller that has a shaft 16 a rotatable rotor 17th an electric motor is connected. This is designed as a so-called wet runner, so that the pumped water with the abrasive substances it contains, such as lime or sand from the processed material, runs between the rotor and stator. The pump 14th is thus also lubricated by the liquid to be pumped with a corresponding proportion of abrasive substances such as lime or sand. There is the wave 16 via one or more plain bearings 18th rotatably mounted in the stator to absorb radial and / or axial forces. Such a pump 14th can therefore in particular be a centrifugal pump that is known in its basic features and does not have a movable seal.

Bei derartigen Pumpen ist es wichtig, im Mischreibungsgebiet, wie es etwa beim Anfahren durchlaufen wird, eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß zu erreichen. Flüssigkeitsgeschmierte Pumpengleitlager werden im Allgemeinen nach der Sommerfeldzahl ausgelegt oder beurteilt. Diese soll zwischen 1 und 10 liegen. Die üblichen Drehzahlen einer solchen Pumpe liegen zwischen ca. 2000 und 6000 U/min.With pumps of this type, it is important to achieve a high level of resistance to wear in the mixed friction area, such as is run through when starting up. Liquid-lubricated pump plain bearings are generally designed or assessed according to the Sommerfeld number. This should be between 1 and 10. The usual speeds of such a pump are between approx. 2000 and 6000 rpm.

Gemäß der Erfindung gibt es in zumindest einem Gleitlager 18 einen über seinen radialen Verlauf zumindest zweischichtigen Aufbau. Dabei besteht eine radial innen liegende Schicht 19 zumindest bereichsweise aus einem im Hinblick auf Reibungs- und Verschleißeigenschaften optimierten Material. Eine radial weiter außen liegende Schicht 20 ist zumindest bereichsweise im Hinblick auf die Optimierung der radialen Dicke eines umlaufenden Spalts 21 zwischen der Welle 16 und dem Gleitlager 18 bzw. des Maßes, insbesondere des Durchmessers, der einen Abschnitt, insbesondere Endabschnitt, der Welle aufnehmenden Buchse bzw. Aufnahmekammer des Gleitlagers 18 auch bei großen Temperaturschwankungen ausgelegt.According to the invention there is at least one slide bearing 18th a structure with at least two layers over its radial course. There is a radially inner layer 19th at least in some areas made of a material that has been optimized with regard to friction and wear properties. A layer located radially further out 20th is at least regionally with a view to optimizing the radial thickness of a circumferential gap 21 between the wave 16 and the plain bearing 18th or the dimension, in particular the diameter, of the bushing or receiving chamber of the sliding bearing that receives a section, in particular the end section, of the shaft 18th designed even with large temperature fluctuations.

Die Schichten 19, 20 müssen nicht zwangsweise jeweils in sich geschlossen sein, sondern können auch Nuten, Löcher oder ähnliche Durchbrechungen oder Ausnehmungen aufweisen, zum Beispiel zur Schmierung und/oder zur Wärmeabfuhr.The layers 19th , 20th do not necessarily have to be self-contained, but can also have grooves, holes or similar perforations or recesses, for example for lubrication and / or for heat dissipation.

Die Optimierung des Maßes des Spalts 21 kann auf unterschiedliche Weisen eingestellt sein:

Zum einen ist es durch die Materialauswahl und Geometrie möglich, dass die radiale Dicke des umlaufenden Spalts 21 zwischen der Welle 16 und dem Gleitlager 18 bei Erwärmung zumindest nahezu konstant bleibt.

Optimizing the size of the gap 21 can be set in different ways:

On the one hand, it is possible through the choice of material and geometry that the radial thickness of the circumferential gap 21 between the wave 16 and the plain bearing 18th remains at least almost constant when heated.

Zum anderen ist es alternativ möglich, dass die radiale Dicke des umlaufenden Spalts 21 zwischen der Welle (16) und dem Gleitlager (18) bei Erwärmung auf höchste Temperatur (also zum Beispiel von etwa 5°C auf etwa 85°C) im laufenden Betrieb um bis zu 60 % (Prozent) gegenüber der anfänglichen radialen Dicke des umlaufenden Spalts 21 zwischen der Welle 16 und dem Gleitlager 18 bei einer Ausgangstemperatur entsprechend einem ungeheizten Wasserzulauf in die Pumpe 14 schrumpft. Damit wird der dynamischen Viskositätsveränderung des durchlaufenden Wassers mit der Temperatur Rechnung getragen und diese zumindest teilweise kompensiert: Die dynamische Viskosität des Schmiermittels Wasser wird einerseits durch zugesetzte Chemikalien, Tenside, Salze, gelöste Stärke und Fette, aber andererseits auch sehr stark durch den erforderlichen Temperaturbereich bestimmt. Dabei gilt: Bei 5°C ist die Viskosität gegenüber Raumtemperatur um ca. 50% erhöht, bei 75°C gegenüber Raumtemperatur um ca. 60% verringert.On the other hand, it is alternatively possible that the radial thickness of the circumferential gap 21 between the shaft ( 16 ) and the plain bearing ( 18th ) when heated to the highest temperature (for example from about 5 ° C to about 85 ° C) during operation by up to 60% (percent) compared to the initial radial thickness of the circumferential gap 21 between the wave 16 and the plain bearing 18th at an initial temperature corresponding to an unheated water inlet into the pump 14th shrinks. This takes into account the dynamic viscosity change of the flowing water with the temperature and at least partially compensates for this: The dynamic viscosity of the lubricant water is on the one hand due to added chemicals, surfactants, salts, dissolved starch and fats, but on the other hand also very strongly due to the required temperature range is determined. The following applies: at 5 ° C the viscosity is increased by approx. 50% compared to room temperature, at 75 ° C it is reduced by approx. 60% compared to room temperature.

Die genannte radial innere Schicht 19, somit ein der Welle 16 zugewandter Teil des Gleitlagers 18, besteht zumindest zum Beispiel bereichsweise aus einem ultrahochmolekularen Polyethylen mit einer Masse von mehr als 1000 kg/mol, insbesondere von mehr als 3000 kg/mol, oder aus einem PTFE. Ein PE der genannten Art ist etwa ein GUR des Herstellers Celanese. Beide Materialien sind im relevanten Temperaturbereich unschmelzbar und weisen sehr gute Gleit- und Verschleißeigenschaften auf.The said radially inner layer 19th , thus one of the wave 16 facing part of the plain bearing 18th , consists at least in some areas, for example, of an ultra-high molecular weight polyethylene with a mass of more than 1000 kg / mol, in particular of more than 3000 kg / mol, or of a PTFE. A PE of the type mentioned is, for example, a GUR from the manufacturer Celanese. Both materials are infusible in the relevant temperature range and have very good sliding and wear properties.

Dabei kann das ultra-hochmolekulare Polyethylen auf seiner radial inneren Seite eine Ringfläche bilden, deren Lot einer von der Ringfläche umgriffenen Welle des Rotors zugewandt ist. Diese Ringfläche umgibt dann die Welle 16 radial außen umgreifend.The ultra-high molecular weight polyethylene can form an annular surface on its radially inner side, the solder of which faces a shaft of the rotor which is encompassed by the annular surface. This annular surface then surrounds the shaft 16 encompassing radially outside.

Dabei kann die innere Schicht 19 einen einschichtigen Aufbau aus dem genannten ultrahochmolekularen Polyethylen aufweisen und dabei in sich einstückig und materialeinheitlich aufgebaut sein. Das Lot der Ringfläche ist der umgriffenen Welle 16 des Rotors 17 zugewandt. Sie kann zudem verdrehgesichert in der weiter außen liegenden Schicht 20 gehalten sein, insbesondere ist auch ein Stoffschluss möglich. Dies lässt sich zum Beispiel über ein 2K-Spritzen der Schichten 19, 20 erreichen.The inner layer 19th have a single-layer structure made of the aforementioned ultra-high molecular weight polyethylene and thereby be built up in one piece and of the same material. The perpendicular of the ring surface is the encircled shaft 16 of the rotor 17th facing. It can also be secured against twisting in the layer further out 20th be held, in particular a material bond is also possible. This can be done, for example, by means of a 2K spraying of the layers 19th , 20th reach.

Die radial innere Schicht 19, die auf Verschleißfestigkeit für sich und die Welle 16 optimiert ist, hat hier einen thermisch ungünstigen en Ausdehnungskoeffizienten von 150 bis 200 (10^-6/K) und ist insofern für das hier in Rede stehende Temperaturintervall von ca. 80 K nur bedingt geeignet. Ohne weitere Maßnahmen könnten draus eine Blockierung des Lagers und/oder Übergang in Mischreibungsbereiche allein durch Temperaturschwankungen resultieren.The radially inner layer 19th that on wear resistance for yourself and the shaft 16 is optimized, has a thermally unfavorable expansion coefficient of 150 to 200 (10 ^-6 / K) and is therefore only suitable to a limited extent for the temperature range of approx. 80 K in question here. Without further measures, this could result in a blockage of the bearing and / or transition to mixed friction areas solely due to temperature fluctuations.

Deswegen ist diese innere Schicht 19 in eine stabilisierende Hülse oder Manschette in Gestalt einer weiter außen liegenden Schicht 20 eingebettet.That is why this inner layer is 19th into a stabilizing sleeve or cuff in the form of a layer further out 20th embedded.

Diese radial weiter außen liegende Schicht 20 ist zumindest im Wesentlichen aus einem POM oder PP aufgebaut und kann eine integrierte Glasfaserverstärkung aufweisen, um die erforderliche Stabilität zu sichern. Der Glasfaseranteil nimmt je nach Material zum Beispiel 5% bis 25% des Volumens der äußeren Schicht 20 ein. Dies kann jedoch variieren um das gewünschte Optimum des Lagerspaltes zu erreichen.This layer, which is located radially further out 20th is at least essentially made of a POM or PP and can have an integrated glass fiber reinforcement to ensure the required stability. Depending on the material, the glass fiber content takes up, for example, 5% to 25% of the volume of the outer layer 20th one. However, this can vary in order to achieve the desired optimum for the bearing gap.

Hier wird ein POM mit einem Glasfaseranteil von ca. 10% verwendet.A POM with a glass fiber content of approx. 10% is used here.

Günstig hat die radial weiter außen liegende Schicht 20 einen gegenüber der inneren Schicht 19 deutlich kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 80 bis 110 (10^-6/K), so dass sie auf die genannten Temperaturänderungen im Betrieb mit deutlich weniger Maßänderung reagiert und die o. g. Maßoptimierung des Spalts 21 auch über ein großes Temperaturintervall sicherstellt.The layer which is located radially further out is advantageous 20th one across from the inner layer 19th Significantly lower thermal expansion coefficients of 80 to 110 (10 ^-6 / K), so that it reacts to the mentioned temperature changes during operation with significantly less dimensional change and the above-mentioned dimensional optimization of the gap 21 also ensures over a large temperature interval.

Je nach verwendeten Materialien der Welle 16 und der Schichten 19, 20 steht die radiale Erstreckung der inneren Schicht 19 zur radialen Erstreckung der weiter außen liegenden Schicht 20 im Verhältnis von 1:3 bis 3:1.Depending on the shaft materials used 16 and the layers 19th , 20th is the radial extension of the inner layer 19th for the radial extension of the layer lying further out 20th in a ratio of 1: 3 to 3: 1.

Bei der hier verwendeten Stahlwelle 16 und der inneren Schicht 19 aus GUR sowie der weiter außen liegenden Schicht 20 aus glasfaserverstärktem POM weist die radial innere Schicht 19 eine radiale Erstreckung von ungefähr einem Millimeter bis 1,75 Millimetern und die radial weiter außen liegende Schicht 20 eine radiale Erstreckung von ungefähr 1,5 Millimetern bis 0,75 Millimetern auf. Zusammen weisen die beiden Schichten daher eine Dicke von ca. 2,5 Millimetern auf, so dass sich mit dem zentralen Kanal für die Welle 16, der einen Durchmesser von 5 Millimetern aufweist, eine geringe Gesamtdicke des Lagers von ca. 10 Millimetern ergibt. Der Lagerspalt 21 hat eine Radialerstreckung von zum Beispiel einem Zehntel-Millimeter.With the steel shaft used here 16 and the inner layer 19th made of GUR and the layer further out 20th made of glass fiber reinforced POM has the radially inner layer 19th a radial extension of approximately one millimeter to 1.75 millimeters and the layer lying radially further out 20th a radial extension of about 1.5 millimeters to 0.75 millimeters. Together, the two layers therefore have a thickness of approx. 2.5 millimeters, so that they form the central channel for the shaft 16 , which has a diameter of 5 millimeters, results in a small overall thickness of the bearing of approx. 10 millimeters. The bearing gap 21 has a radial extension of, for example, a tenth of a millimeter.

Wie in 4 zu erkennen ist, kann die radial weiter außen liegende Schicht 20 zusätzlich von einem Elastomer als dritte Komponente 22 radial außen umspritzt sein. Diese dritte Komponente 22 kann gummielastisch sein und zum Beispiel ring- oder wabenförmig sein. In jedem Fall kann die dritte Komponente 22 über den axialen Verlauf des Gleitlagers 18 eine Dickenveränderung aufweisen und nur an ein oder zwei Stellen ringartig die maximale Dicke erreichen. In 4 ist eine dritte Komponente 22 gezeigt, die nur eine Verdickung über den axialen Verlauf aufweist und damit die Funktion eines angespritzten O-Rings zum Einlegen des Lagers 18 ein einen äußeren Lagerschild - hier nicht näher spezifiziert - erfüllt.As in 4th can be seen, the layer lying radially further out can be seen 20th an elastomer as a third component 22nd be encapsulated radially on the outside. This third component 22nd can be elastic and, for example, ring-shaped or honeycomb-shaped. In any case, the third component can 22nd over the axial course of the plain bearing 18th have a change in thickness and only reach the maximum thickness in a ring-like manner in one or two places. In 4th is a third component 22nd shown, which has only a thickening over the axial course and thus the function of an injection-molded O-ring for inserting the bearing 18th an outer end shield - not specified here - fulfilled.

Für die in dem Gleitlager gelagerte Welle 16 kommen verschiedene Werkstoffe in Betracht: Sie kann etwa aus einem Stahl-, Keramik- oder Kunststoffwerkstoff bestehen. Die abrasiven Stoffe zeigen einerseits an den Lagern 18 so gut wie keine Verschleißwirkung, andererseits ist jedoch auch die Lebensdauer der darin drehenden Welle 16 deutlich erhöht.For the shaft mounted in the plain bearing 16 Different materials come into consideration: It can consist of a steel, ceramic or plastic material, for example. The abrasive substances show on the one hand on the bearings 18th practically no wear effect, but on the other hand there is also the service life of the shaft rotating in it 16 clearly increased.

Die hier gezeichnete Pumpe 14 ist insbesondere eine Heizpumpe, die beim Umwälzen die geförderte Spülflotte gleichzeitig auch aufheizt. Hierfür ist die Pumpe 14 an ihrem äußeren Mantel zum Beispiel mit einer Dickschichtheizung versehen. Dies ist jedoch für die Erfindung nicht zwingend.The pump shown here 14th is, in particular, a heating pump that simultaneously heats up the washing liquor that is conveyed while it is being circulated. This is what the pump is for 14th for example, provided with a thick-film heater on their outer jacket. However, this is not mandatory for the invention.

Wie oben schon erwähnt, ist ein wasserführendes Haushaltsgerät 1 mit einer oder mehreren Pumpen 14 der beschriebenen Art eine handelbare Baueinheit und hier gesondert beansprucht. Die Lebensdauervorteile der Pumpe 14 erhöhen auch die Lebensdauer dieses Geräts. Die Verschleißfestigkeit einerseits bei Optimierung der Maßhaltigkeit andererseits ergeben große Vorteile im Betrieb.As already mentioned above, is a water-bearing household appliance 1 with one or more pumps 14th of the type described a tradable unit and claimed here separately. The lifetime benefits of the pump 14th also increase the lifespan of this device. The wear resistance on the one hand with optimization of the dimensional accuracy on the other hand results in great advantages in operation.

Aufgrund der Vielzahl der in der Spülflotte enthaltenen unterschiedlichen Stoffe, auch abrasiven Stoffe, ist so ein Gerät vorteilhaft eine Haushaltsgeschirrspülmaschine. Die Unempfindlickeit und dauerhafte Verschleißfestigkeit der eingesetzten Kunststoffe wirkt sich hier besonders positiv aus.Due to the large number of different substances contained in the washing liquor, including abrasive substances, such a device is advantageously a household dishwasher. The insensitivity and permanent wear resistance of the plastics used have a particularly positive effect here.

Das für die radial innere Schicht zum Beispiel verwendete ultra-hochmolekulare Polyethylen zeigt auch eine sehr hohe Beständigkeit gegen Öle und Fette. Eine mögliche Quellung durch die Bestandteile des geförderten Mediums ist damit verhindert.The ultra-high molecular weight polyethylene used for the radially inner layer, for example, also shows very high resistance to oils and fats. A possible swelling due to the constituents of the conveyed medium is thus prevented.

Der Aufbau ist zudem einfach, durch den eingesetzten Kunststoff sind zudem die Schwingungsdämpfung und Entkopplung der rotierenden Teile sehr gut. Es ergibt sich eine hohe Laufruhe unter Unterdrückung von Lagerschwingungen. Die Lagerflächen sind für die gewünschte Art der Schmierung gut geeignet. Zugleich kann eine hohe Präzision der Lagerbohrung erreicht werden, was sich im Langzeitbetrieb und für die Laufruhe ebenfalls positiv auswirkt.The structure is also simple, and the plastic used means that the vibration damping and decoupling of the rotating parts are very good. The result is a very smooth running with suppression of bearing vibrations. The bearing surfaces are well suited for the type of lubrication required. At the same time, a high precision of the bearing bore can be achieved, which also has a positive effect in long-term operation and for smooth running.

Mit der Erfindung kann die Einstellung des optimalen Spalts 21 unabhängig von der Temperatur des Fördermediums erfolgen.With the invention, the setting of the optimal gap 21 take place regardless of the temperature of the pumped medium.

Es ergibt sich durch das genannte Mehrschichtgleitlager eine verbesserte Schmierung der Lagerflächen (Innenflächen der inneren Schicht 19, die auch als Gleitschicht bezeichnet wird) unter allen Bedingungen, ein Festgehen der Welle 16 ist vermieden.The above-mentioned multilayer plain bearing results in improved lubrication of the bearing surfaces (inner surfaces of the inner layer 19th , which is also known as the sliding layer) under all conditions, the shaft will seize 16 is avoided.

Der Toleranzausgleich der Lagerdurchmesser ist optimiert, eine Mischreibung im laufenden Betrieb wird vermieden. Insbesondere wenn GUR verwendet wird, sind auch die Kosten für eine solche Lösung außerordentlich gering.The tolerance compensation of the bearing diameter is optimized, mixed friction during operation is avoided. In particular, if GUR is used, the costs for such a solution are extremely low.

Es versteht sich, dass die Erfindung auch auf eine mechanische Umkehr anwendbar ist, bei der eine feste Achse radial, zentrisch innen liegt und der Rotor über ein oder mehrere, an ihm insbesondere fest angebrachte, Gleitlager außen auf der feststehenden Achse drehbeweglich gelagert ist. Mit dem Rotor ist das Förderorgan der Pumpe fest verbunden. Die feststehende Achse ist in der 3 bzw. in der 4 zusätzlich mit 16' bezeichnet. Die Gleitlager 18 sitzt dann vorzugsweise innen fest am Rotor 17.It goes without saying that the invention can also be applied to a mechanical reversal in which a fixed axis is located radially, centrally on the inside and the rotor is rotatably mounted on the outside of the fixed axis via one or more slide bearings, in particular fixedly attached to it. The conveying element of the pump is firmly connected to the rotor. The fixed axis is in the 3 or in the 4th additionally designated by 16 '. The plain bearings 18th then preferably sits firmly on the inside of the rotor 17th .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Haushaltsgerät,Household appliance,
22: Spülbehälter,Rinsing container,
33: Tür,Door,
44th: Öffnungsrichtung,Opening direction,
55: Gerätekörper,Device body,
66th: Dekorplatte,Decorative panel,
77th: Griffmulde,Recessed grip,
88th: Bedienblende,Control panel,
1010: Besteckschublade,Cutlery drawer,
1111th: Geschirrkorb,Crockery basket,
1212th: Sockel,Base,
1313th: Wandungen des Spülbehälters,Walls of the washing compartment,
1414th: Pumpe,Pump,
1515th: Förderorgan,Funding body,
1616: Welle,Wave,
1717th: Rotor,Rotor,
1818th: Gleitlager,Bearings,
1919th: radial innere Schicht,radially inner layer,
2020th: weiter außen liegende Schicht,layer further out,
2121: Spalt,Gap,
2222nd: dritte Komponente, third component,
VV: Vorderseite,Front,
QQ: Querrichtung,Transverse direction,
BB.: Boden,Floor,

Claims

Pump (14) for a water-carrying household appliance (1), in particular a household dishwasher, wherein the pump comprises at least one conveying element (15) which is connected to a shaft (16) of a rotatable rotor (17), and wherein the shaft (16) is rotatably mounted via one or more slide bearings (18), characterized in that at least one slide bearing (18) has a structure that is at least two-layered over its radial course such that a radially inner layer (19) at least partially consists of one with regard to friction - and wear properties is optimized material and a radially further outward layer (20) at least regionally with regard to the optimization of the radial thickness of a circumferential gap (21) between the shaft (16) and the Plain bearing (18) is designed even with large temperature fluctuations.

Pump (14) for a water-bearing household appliance (1), in particular a household dishwasher, the pump comprising at least one conveying element (15) which is connected, in particular non-rotatably, to a rotatable rotor (17), and the rotor (17) via one or more slide bearings (18) is rotatably mounted on a stationary axle (16 '), characterized in that at least one slide bearing (18) has a structure of at least two layers over its radial course such that a radially inner layer (19) at least partially made of a material optimized in terms of friction and wear properties and a layer (20) located radially further outward, at least partially with a view to optimizing the radial thickness of a circumferential gap (21) between the fixed axis (16 ') and the plain bearing (21) is also designed for large temperature fluctuations.

Pump (14) Claim 1 or Claim 2 , characterized in that the radial thickness of the circumferential gap (21) between the shaft (16) and the sliding bearing (18), or between the fixed axis (16 ') and the sliding bearing (18) remains at least almost constant when heated.

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radial thickness of the circumferential gap (21) between the shaft (16) and the sliding bearing (18), or between the fixed axis (16 ') and the sliding bearing ( 18) when heated to the highest temperature during operation by up to 60 percent compared to the initial radial thickness of the circumferential gap (21) between the shaft (16) and the plain bearing (18), or between the fixed axis (16 ') and the The plain bearing (18) shrinks at an initial temperature corresponding to an unheated water inlet into the pump (14).

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inner layer (19) facing the shaft (16) or the fixed axis (16 ') is formed at least in some areas from an ultra-high molecular weight polyethylene (PE) or PTFE .

Pump (14) Claim 5 , characterized in that the ultra-high molecular weight polyethylene is a GUR from the manufacturer Celanese.

Pump (14) after at least one of the Claims 5 or 6th , characterized in that the ultra-high molecular weight polyethylene or PTFE forms an annular surface on its radially inner side, the perpendicular of which is the shaft (16) of the rotor (17) encompassed by the annular surface or the fixed axis (16 ') encompassed by the annular surface facing the rotor (17).

Pump (14) Claim 7 , characterized in that the inner layer (19) has a single-layer structure made of said material and is constructed in one piece and of the same material.

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radially inner layer (19) has a coefficient of thermal expansion of 150 to 200 (10 ^-6 / K).

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radially further outward layer (20) is at least essentially composed of a POM or PP.

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radially further outward layer (20) has a glass fiber reinforcement.

Pump (14) Claim 11 , characterized in that the glass fiber content occupies 5% to 25% of the volume of the outer layer (20).

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radially further outward layer (20) has a thermal expansion coefficient of 80 to 110 (10 ^-6 / K).

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radial extension of the inner layer (19) is in a ratio of 1: 3 to 3: 1 to the radial extension of the further outer layer (20).

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radially inner layer (19) has a radial extent of approximately one millimeter to 1.75 millimeters and the radially further outward layer (20) has a radial extent of approximately 1 .5 millimeters to 0.75 millimeters.

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radially outer layer (20) is encapsulated radially on the outside with an elastomer as a third component (22).

Pump (14) Claim 16 , characterized in that the third component (22) has the axial course of the plain bearing (18) has a change in thickness and only reaches the maximum thickness in a ring-like manner at one or two points.

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaft (16) or axle (16 ') mounted in the sliding bearing (18) consists of a steel, ceramic or plastic material.

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pump (14) is a heating pump.

Pump (14) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pump (14) is lubricated by the liquid to be conveyed.

Water-conducting household appliance (1) with at least one pump (14) according to at least one of the preceding claims.