DE2901456B2

DE2901456B2 - Electrically operated small pump

Info

Publication number: DE2901456B2
Application number: DE19792901456
Authority: DE
Inventors: Helmuth 6345 Eschenburg-Wissenbach Bender; Walther 6340 Dillenburg Reich
Original assignee: REICH KG REGEL- und SICHERHEITSTECHNIK 6340 DILLENBURG DE
Current assignee: REICH KG REGEL- und SICHERHEITSTECHNIK 6340 DILLENBURG DE
Priority date: 1979-01-16
Filing date: 1979-01-16
Publication date: 1981-06-11
Also published as: DE2901456C3; DE2901456A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch betriebene Kleinpumpe, insbesondere Tauchpumpe mit einem langgestreckten Kapselgehäuse, das einen handelsüblichen Klein-Elektromotor zylindrischer Bauart und ein auf der Motcrwelle unmittelbar aufsitzendes Pumpenrad sowie einen das Pumpenrad umgebenden Pumpenraum vollständig umschließt, mit einer zum Pumpenrad konzentrischen Einlaßöffnung in einem unteren Gehäusedeckel, mit einem im Querschnitt ovalen Pumpengehäuse und einem zum Raum für den Elektromotor achsparallel angeordneten Raum für das vom Pumpenrad beschleunigte Medium.The invention relates to an electrically operated small pump, in particular a submersible pump an elongated capsule housing that contains a commercially available small electric motor of cylindrical design and an impeller directly seated on the motor shaft and an impeller surrounding the impeller Completely encloses the pump chamber, with an inlet opening concentric to the pump wheel in one lower housing cover, with a pump housing with an oval cross-section and a space for the Electric motor axially arranged space for the medium accelerated by the pump wheel.

Für diese Kleinpumpen gibt es viele Verwendungszwecke. Zumeist werden sie zum Fördern von Wasser benutzt. Die Pumpen lassen sich beispielsweise in Wasserbehälter eintauchen, die in Campingfahrzeugen, Wohnwagenanhängern oder auf Sportbooten verwendet werden. Sie werden auch zum Fördern von Reinigungsflüssigkeit aus den Vorratsbehältern von Scheibenwaschanlagen an Kraftfahrzeugen benutzt. Eine elektrisch betriebene Kleinpumpe der eingangs genannten Art ist zum Beispiel dem DE-GM 19 93 797 zu entnehmen. Sie ist derart ausgebildet, daß auch dann noch Flüssigkeit aus einem Behälter gefördert werden kann, wenn nicht das gesamte Pumpengehäuse in der Flüssigkeit eintaucht. Auch soll der Motor gegen eine Überhitzung geschützt werden. Zu diesem Zweck ist an dem Elektromotor mindestens ein achsparalleler Raum angeordnet, durch den die beschleunigten Medien gefördert werden. Zur Erzielung einer verbesserten Kühlung sind zwischen den achsparallelen Räumen und dem Motorgehäuse Kühlrippen vorsehbar.There are many uses for these small pumps. They are mostly used for pumping water used. The pumps can be immersed, for example, in water tanks that are used in camping vehicles, Can be used on caravan trailers or on pleasure boats. They are also used to promote Cleaning fluid used from the reservoirs of windscreen washer systems on motor vehicles. An electrically operated small pump of the type mentioned is, for example, DE-GM 19 93 797 refer to. It is designed in such a way that even then liquid can still be pumped out of a container can if the entire pump housing is not immersed in the liquid. Also, the engine should against a Overheating. For this purpose, there is at least one axially parallel space on the electric motor arranged through which the accelerated media are promoted. To achieve an improved Cooling can be provided between the axially parallel spaces and the motor housing, cooling fins.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrisch betriebene Kleinpumpe der eingangs genannten ArtV) auszugestalten, daß bei gleicher elektrischer Leistungsaufnahme eine bessere Förderleistung erzielt wird. Außerdem soll der konstruktive Aufwand gegenüber den bekannten Kleinpumpen unter gleichzeitiger Beibehaltung bekannter Pumpenabmessungen verringert werden.The object of the present invention is to provide an electrically operated small pump of the type mentioned at the beginning ArtV) so that a better delivery rate is achieved with the same electrical power consumption will. In addition, the design effort compared to the known small pumps under simultaneous Keeping known pump dimensions can be reduced.

τ Die Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß die Innenwand des Pumpenraums in der Drehririitung des Pumpenrads einer Evolvente folgt und daß der Querschnitt des achsparallehn Raums wesentlich größer als der Querschnitt der Einlaßöffnung ist Durchτ The object is achieved according to the invention in that that the inner wall of the pump chamber in the Drehririitung of the impeller follows an involute and that the cross-section of the axially parallel space is essential is larger than the cross section of the inlet opening

ίο die erfindungsgemäße Lösung wird eine kostengünstige elektrisch betriebene Kleinpumpe zur Verfugung gestellt, die nicht nur eine hinreichende Kühlung des Klein-Elektromotors durch an diesem vorbeiströmende Medien sicherstellt, sondern daß gleichzeitig dieίο the solution according to the invention is an inexpensive one electrically operated small pump made available, which not only provides adequate cooling of the Small electric motor ensures that the media flowing past this, but that at the same time the

π Förderleistung im Vergleich zu bekannten Kleinpumpen gesteigert wird. Dieses Ziel wird erreicht, ohne daß die Kleinpumpe konstruktiv aufwendig gestaltet wird, ohne daß insbesondere die Außenabmessungen gegenüber bekannten Kleinpumpen wesentlich vergrößert werden, was grundsätzlich vermieden werden soll, um zum Beispiel bekannte Kleinpumpen, die im Zusammenhang mit Campingeinrichtungen Verwendung finden, durch die erfindungsgemäße Kleinpumpe austauschen zu können. In diesem Zusammenhang sollte erwähntπ delivery rate compared to known small pumps is increased. This goal is achieved without the small pump being made structurally complex, without, in particular, significantly increasing the external dimensions compared to known small pumps what should be avoided in principle, for example well-known small pumps that are related find use with camping facilities, replace by the small pump according to the invention to be able to. In this context it should be mentioned

2) werden, daß eine Gewichtserhöhung entsprechender Campingeinrichtungen durch die erfindungsgemäße Kleinpumpe im Vergleich zu bekannten Kieinpumpen nicht herbeigeführt wird.2) that an increase in weight of corresponding camping facilities by the invention Small pump compared to known small pumps is not brought about.

In Ausgestaltung der Erfindung wird die Förderlei-In an embodiment of the invention, the conveyor line is

Ki stung insbesondere dann erhöht, wenn der Querschnitt des achsparallelen Raums vorzugsweise dreimal größer als der Querschnitt der Einlaßöffnung ist bzw wenn sich die Einlaßöffnung im unteren Gehäusedeckel nicht zum Pumpenraum hin konisch erweitert.Ki stung increased especially when the cross-section of the axially parallel space is preferably three times larger than the cross section of the inlet opening or if it is the inlet opening in the lower housing cover does not widen conically towards the pump chamber.

η Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung abgebildet ist, näher erläutert. Es zeigtη The invention is described in the following description explained in more detail using an exemplary embodiment that is shown in the drawing. It shows

Fig.! eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Pumpe,Fig.! an exploded perspective view of an embodiment of the pump,

4i] F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Mittelstück des Gehäuses dieser Pumpe,4i] FIG. 2 shows a longitudinal section through a center piece of the Housing of this pump,

F i g. 3 eine Ansicht gegen den offenen Pumpenraum und
Fig.4 eine Ansicht gegen das Innere des offenenF i g. 3 a view towards the open pump space and
Fig. 4 is a view towards the inside of the open

4S Gehäuses ohne Motor in Richtung des Pfeiles Z in Fig. 2.4S housing without motor in the direction of arrow Z in Fig. 2.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispie! weist eine Pumpe 10 ein einstückiges Gehäusemittelteil 12, sin oberes Deckelstück 14 und ein unteres Deckelstück 16 auf. Der Querschnitt des Gehäuses ist im wesentlichen oval.In a preferred embodiment! if a pump 10 has a one-piece housing middle part 12, sin upper cover piece 14 and a lower cover piece 16. The cross-section of the housing is essentially oval.

Im Innern des Gehäusemittelteils 12 befindet sich ein Raum 20 mit kreisförmigem Querschnitt zur Aufnahme eines handelsüblichen Elektromotors 22. In den meisten Fällen wird dieser Elektromotor 22 ein Gleichstrom-Motor sein. Mit seiner Antriebswelle 24 ragt der Motor 22 durch eine Zwischenwand 26 die aus einem Stück mit dem Gehäuseteil 12 besteht. Auf dieser Wand 26 befinden sich radiale Rippen 28, die dem Motor entgegenragen (F i g. 4) und die ihrerseits einen axialen Mittelaufnahmering 30 für den Motor 22 tragen. Auf diese Weise entstehen Hohlräume 32, in denen die den Motor 22 umgebende Luft zirkulieren kann. Auf dem Ring 30 befinden sich Vorsprünge 34, die in entsprechende Ausnehmungen des Motors 22 passen, utr den Motor 22 in seiner Lage zu fixieren und um das Gegeninoment auf das Gehäuse zu übertragen. Der Motor 22 wird in seiner Mittellage von flachenIn the interior of the housing middle part 12 there is a space 20 with a circular cross-section for receiving a commercially available electric motor 22. In most cases, this electric motor 22 is a direct current motor be. With its drive shaft 24, the motor 22 protrudes through an intermediate wall 26 in one piece the housing part 12 consists. On this wall 26 there are radial ribs 28 that the engine opposite (FIG. 4) and which in turn carry an axial central receiving ring 30 for the motor 22. on this creates cavities 32 in which the air surrounding the motor 22 can circulate. On the Ring 30 are projections 34 which fit into corresponding recesses of the motor 22, utr the To fix the motor 22 in its position and to transmit the counter-torque to the housing. Of the Motor 22 is flat in its central position

Längsrippen 38 zentriert, die sich nahezu über die ganze axiale Erstreckung des Motors 22 hinziehen und zugleich einen knappen, aber doch vorhandenen Luftspielraum um den ganzen Motor 22 herum entstehen lassen. Das wirkt sich für die Betriebssicherheit und Lebensdauer des im übrigen vollständig gekapselten Motors 22 günstig aus.Centered longitudinal ribs 38, which extend over almost the entire axial extent of the motor 22 and at the same time a tight, but nevertheless available, air clearance around the entire engine 22 let arise. This affects the operational safety and service life of the rest completely encapsulated motor 22 cheap.

Die Welle 24 ist in einer entsprechenden zentralen Ausnehmung des Trennwandteils 26 im Gehäuse 12 mit einer wasserdichten Packung 40 umgeben. Am freien Ende der Weile befindet sich ein Pumpenrad 44, das sich in einem besonders gestalteten Pumpenraum 46 dreht. Die äußere Begrenzungsfläche 42 des Pumpenraums 46 wächst in ihrem Radius in Richtung der Umdrehung des Pumpenrades 40 (Fig.3) nach einer Evolvente. Im Deckel 16 befindet sich konzentrisch zur Achse des Pumpenrades 44 eine Zutrittsöffnung 48 für das Medium. Dieser Saugstutzen 50 kann mit seinem Kragen so ausgebildet sein, daß für bestimmte Verwendungszwecke ein hier nicht dargestellter Saugschlauch anschließbar ist. Für den Betrieb als Tauchpumpe ist ein solcher Saugschlauch entbehrlich. Statt dessen ist für diesen Anwendungszweck der untere Deckel 16 an seiner Außenseite mit mehreren, vorzugsweise drei kleinen Füßen 52 versehen. Durch diese Füße 52 läßt sich ein genügender Abstand zwischen der Saugöffnung 48 und dem Boden desjenigen Behälters sicherstellen, in dem die Tauchpumpe verwendet wird. Deshalb überragen die Füße 52 um ein geringes Maß den Kragen des Saugstutzens 50. Auf der Innenseite des Deckels 16 ist der Übergang ;'er öffnung 48 in den Pumpenraum 46 durch eine konische Verbreiterung 51 verbessert. Der Pfeil S markiert die Zuströmungsrichtung.The shaft 24 is in a corresponding central recess of the partition wall part 26 in the housing 12 a watertight pack 40 surrounded. At the free end of the while there is an impeller 44, which is rotates in a specially designed pump chamber 46. The outer boundary surface 42 of the pump space 46 grows in its radius in the direction of rotation of the pump wheel 40 (FIG. 3) after an involute. in the Cover 16 is concentric to the axis of the pump wheel 44 an access opening 48 for the Medium. This suction nozzle 50 can be designed with its collar so that for certain A suction hose, not shown here, can be connected for purposes of use. For operation as a submersible pump such a suction hose can be dispensed with. Instead, the lower one is for this purpose Cover 16 is provided with several, preferably three, small feet 52 on its outside. By these feet 52 can be a sufficient distance between the suction opening 48 and the floor of the container in which the submersible pump is used. Therefore the feet 52 protrude the collar of the suction nozzle 50 by a small amount. The transition is on the inside of the cover 16; Opening 48 in the pump chamber 46 improved by a conical widening 51. The arrow S marks the Direction of flow.

Das vom Pumpenrad 44 über die zentrale öffnung 48 angesaugte Medium wird in Umfangsrichtung beschleunigt und gelangt vom Pumpenraum 46 über einen Zwischenkanal 54 in einen nach üben führenden Längskanal 56, strömt in dieser Richtung seitlich an dem Raum 20 vorbei, sorgt hierbei für tine Abfuhr der vom Motor 22 ausgehenden Betriebswärme und gelangt schließlich in einen Schlauchanschlußstutzen 58 im oberen Deckel !4.
Ein in der Praxis erprobtes Muster der neuen PumpeThe medium sucked in by the pump wheel 44 via the central opening 48 is accelerated in the circumferential direction and arrives from the pump chamber 46 via an intermediate channel 54 into a longitudinal channel 56 leading to the practice, flows in this direction laterally past the chamber 20, thereby ensuring a tine discharge of the from Engine 22 emanating operating heat and finally reaches a hose connection piece 58 in the upper cover! 4.
A tried and tested sample of the new pump

ίο zeigte bei gegenüber herkömmlichen Pumpen kleinere Abmessungen, bei gleicher elektrischer Energieaufnahme bessere Leistungen. Das Gehäuse hatte Außenabmessungen von 84 mm in der axialen Längserstreckung und im ovalen Querschnitt einen Durchmesser von 47ίο showed smaller compared to conventional pumps Dimensions, better performance with the same electrical energy consumption. The case had external dimensions of 84 mm in the axial length and in the oval cross-section a diameter of 47

ι ί und 38 mm. Die Längsrippen 38 hatten eine nach innen gerichtete Erhebungshöhe von 0,7 bis 0,8 mm. Für die Herstellung der Hohlräume 32 hatten die Rippen 28 eine axiale Erstreckung von etwa 8 bis 10 mm. Für den Rückführungskanal 56 wurden kreisgekrümmte Wände von einem Radius von 17 mm innen und 16 mm außen gewählt. Hierdurch entstand ein optimaler Raum für diesen Kanal.ι ί and 38 mm. The longitudinal ribs 38 had an inward one directed elevation height of 0.7 to 0.8 mm. For the production of the cavities 32, the ribs 28 had an axial extension of about 8 to 10 mm. Circular curved walls were used for the return channel 56 chosen from a radius of 17 mm inside and 16 mm outside. This created an optimal space for this channel.

Die erhöhte Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Pumpe beruht unter anderem auf dem Querschnittsverhältnis zwischen Einlaßöffnung 48 und dem zwischen dem Pumpengehäuse achsparallel angeordneten Raum 56 für das zu fördernde Medium. Vorzugsweise verhalten sich die Querschnitte wie 1 :3. Abweichungen nach oben und unten sind selbstverständlich möglich.The increased performance of the pump according to the invention is based, among other things, on the aspect ratio between the inlet opening 48 and the space arranged axially parallel between the pump housing 56 for the medium to be promoted. The cross-sections are preferably 1: 3. Deviations up and down are of course possible.

in Unter Verwendung eines gleichen elektrischen Antriebsmotors wurde gegenüber einer herkömmlichen Tauchpumpe die Pumpleistung von 8 1 je Minute auf 15 I je Minute verbessert. Der Druck stieg von 0,4 bar auf 0,6 bar an.in using a same electrical The drive motor increased the pump output from 8 liters per minute to 15 liters compared to a conventional submersible pump improved every minute. The pressure rose from 0.4 bar to 0.6 bar.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrically operated small pumps, especially submersible pumps with an elongated capsule housing, the one commercially available small electric motor of cylindrical design and one on the Motor shaft directly seated pump wheel and a pump chamber surrounding the pump wheel completely enclosed, with an inlet opening concentric to the impeller in a lower one Housing cover, with a pump housing with an oval cross-section and a space for the Electric motor axially arranged space for the medium accelerated by the pump wheel, thereby characterized in that the inner wall (42) of the pump chamber (46) in the direction of rotation of the Pump wheel (44) follows an involute and that the cross section of the axially parallel space (56) is substantial is larger than the cross section of the inlet opening (48).

2. Small pump according to claim 1, characterized in that the cross section of the axially parallel Space (56) is preferably three times larger than the cross section of the inlet opening (48).

3. Small pump according to at least claim 1, characterized in that the inlet opening (48) in the lower housing cover (16) widens conically (51) to form the pump chamber (46).