DE4232938A1

DE4232938A1 - Drehrichtungsunabhängige Strömungspumpe mit einem Synchronmotor

Info

Publication number: DE4232938A1
Application number: DE19924232938
Authority: DE
Inventors: Andreas Pansa; Michael Koblitz
Original assignee: MASSINDUSTRIE GmbH
Current assignee: MASSINDUSTRIE GmbH
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-04-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine drehrichtungsunabhängige Strömungspumpe mit einem Synchronmotor, wobei die Strömungspumpe eine Pumpenkammer mit einem darin umlaufenden Kreiselrad aufweist, welche eine kammerstirnseitige Zuströmöffnung und eine in der das Kreiselrad umgebenden Kammerwand angeordnete Ausgangsöffnung besitzt.

Drehrichtungsunabhängige Strömungspumpen mit einem Synchronmotor werden sowohl in Fachzeitschriften als auch in der Patentliteratur beschrieben.

Wenn die Strömungspumpe unter schwierigen Bedingungen arbeiten soll, beispielsweise in einer Geschirrspülmaschine als Laugenpumpe, so ist zwischen der Pumpenkammerwand und dem Kreiselrad ein entsprechend großer Abstand einzuhalten, um den Abtransport von Festkörperbestandteilen in der Lauge zu gewährleisten und damit einem Blockieren der Pumpe vorzubeugen. Die Pumpenkammer muß so ausgelegt sein, daß die Austrittsöffnung in der Pumpenkammerwand so positioniert ist, daß sie an einer für die dem Synchronmotor beim Anlauf überlassenen Drehrichtung günstigen Stelle für beide Drehrichtungen sitzt.

Diese beiden Sachverhalte, also Abstand des Kreiselrades zur Pumpenkammerwand und für beide Drehrichtungen zentrale Lage der Austrittsöffnung führen zu einer Minderung der Förderleistung der Strömungspumpe. Es sind bereits verschiedene Lösungen bekannt, den Pumpenraum, insbesondere im Bereich der Austrittsöffnung so zu gestalten, daß der kostengünstige Synchronmotor eingesetzt werden kann und trotzdem eine gute Förderleistung erreicht wird. So ist aus der DE-OS 34 42 907 eine Lösung bekannt, bei welcher im Bereich der Abströmöffnung ein in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Pumpenrotors zwischen zwei Betriebs lagen bewegbares, eine Leitfläche für die Flüssigkeit aufweisendes Leitelement angeordnet ist. Eine weitere ähnliche Lösung beschreibt die DE-OS 38 30 542. Hierbei besitzt der Pumpenraum zwei von gegenüberliegenden Seiten V-förmig zu einem gemeinsamen Druckstutzen verlaufende Austrittskanäle, wobei den beiden Austrittskanälen im Endbereich vor dem gemeinsamen Druckstutzen eine schwenkbare Sperre zugeordnet ist. Diese Lösungen verbessern zwar die Förderleistungen der Synchronmotorpumpen, haben jedoch den Nachteil, daß zusätzliche mechanische Bauelemente erforderlich sind. Diese erhöhen zum einen den Fertigungsaufwand und zum anderen sind derartige mechanische Bauelemente, insbesondere bei der Förderung von leicht viskosen Flüssigkeiten, wie Lauge von Geschirrspülmaschinen, und durch feste Bestandteile in der Lauge funktionsgefährdet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine drehrichtungsunabhängige Strömungspumpe mit einem Synchronmotor zu schaffen, welche durch die konstruktive Ausgestaltung der Pumpenkammer ohne Einsatz mechanischer beweglicher Leitelemente eine gute Förderleistung und Funktionssicherheit gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Pumpengehäuse derart gestaltet ist, daß einerseits die Pumpenkammer in tangentialer Fortführung der Kammerwand als kegliger Austrittskanal ausgebildet ist, welcher in der relativ kurzen zylindrischen Ausgangsöffnung mündet und andererseits die Kammerwand im nicht zum kegligen Austrittskanal gehörenden Bereich eine von der Kreisform abweichende Gestaltung aufweist. Innerhalb des kegligen Austrittskanals ist auf der Achse der Ausgangsöffnung zur Kreiselraddrehachse ein parallelflankiger Leitsteg starr angeordnet, welcher mit seiner Leitstegvorderkante mit minimalen Abstand berührungslos an die Förderglieder des Kreiselrades heranreicht und damit für die Förderleistung günstige Strömungsverhältnisse erzielt, indem er den Abriß des Laugen- oder Laugen/Luft-Ringes zwischen der Kammerwand und dem Kreiselrad fördert. Der parallelflankige Leitsteg trennt den kegligen Austrittskanal abschnittsweise in zwei Kanäle. Mit seinem Leitstegrücken endet der parallelflankige Leitsteg jedoch noch in der Pumpenkammer, welche danach weiter als kegliger Austrittskanal in einer zylindrischen Ausgangsöffnung mündet. Der parallelflankige Leitsteg ragt dabei soweit in Richtung der zylindrischen Ausgangsöffnung, daß der Durchflußquerschnitt jedes einzelnen der zwei Kanäle an deren engsten Stellen im Bereich des Leitstegrückens in etwa dem Durchflußquerschnitt der zylindrischen Ausgangsöffnung entspricht.

Der nicht zum kegligen Austrittskanal gehörende Bereich der Kammerwand weicht von der Kreisform derart ab, daß der Abstand zwischen den Fördergliedern des Kreiselrades und der Kammerwand auf der dem kegligen Austrittskanals gegenüberliegenden Kammerwandseite größer ist, als der Abstand zwischen den Fördergliedern des Kreiselrades und der Kammerwand auf den zum kegligen Austrittskanals rechtwinklig angeordneten Kammerwandseiten, wobei dieser Abstand minimal gehalten ist. Durch diese Gestaltung werden die für eine gute Förderleistung erforderlichen Druckverhältnisse erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Pumpenkammer mit teilweisem Aufbruch im Bereich des Austrittskanales.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die in der Zeichnung dargestellte Strömungspumpe 1 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor wirkverbunden, wobei ein Kreiselrad 4 auf einer Antriebswelle 2 des Antriebsmotors befestigt ist. Das Kreiselrad 4, welches in einer Pumpenkammer 6 angeordnet ist und von einer Kammerwand 3 umgeben wird, besitzt Förderglieder 5.

Die Pumpenkammer 6 besitzt eine zentrisch zum Kreiselrad 4 angeordnete Zuströmöffnung 13, während sich in der Kammerwand 3 eine zylindrische Ausgangsöffnung 11 befindet. Die Pumpenkammer 6 ist derart gestaltet, daß sie in tangentialer Fortführung der Kammerwand 3 als ein kegliger Austrittskanal 10 ausgebildet ist, welcher in der relativ kurzen zylindrischen Ausgangsöffnung 11 mündet. Innerhalb dieses kegligen Austrittskanals 10 ist auf der Achse 12 der Ausgangsöffnung 11 zur Kreiselraddrehachse ein parallelflankiger Leitsteg 7 starr angeordnet. Der parallelflankige Leitsteg 7 trennt den kegligen Austrittskanal 10 im Bereich seiner Steglänge in zwei Kanäle 14 und reicht mit seiner Leitstegvorderkante 8 mit minimalen Abstand berührungslos an die Förderglieder 5 des Kreiselrades 4 heran. Mit seinem Leitstegrücken 9 endet der parallelflankige Leitsteg 7 noch im Bereich der Pumpenkammer 6, welche danach weiter als kegliger Austrittskanal 10 in der zylindrischen Ausgangsöffnung 11 mündet. Der parallelflankige Leitsteg 7 ragt dabei soweit in Richtung der zylindrischen Ausgangsöffnung 11, daß der Durchflußquerschnitt A1 jedes einzelnen der zwei Kanäle 14 an deren engsten Stellen im Bereich des Leitstegrückens 9 in etwa dem Durchflußquerschnitt A2 der zylindrischen Ausgangsöffnung 11 entspricht.

Der nicht zum kegligen Austrittskanal 10 gehörende Bereich der Kammerwand 3 weicht von der Kreisform derart ab, daß der Abstand zwischen den Fördergliedern 5 des Kreiselrades 4 und der Kammerwand 3 auf der dem kegligen Austrittskanal 10 gegenüberliegenden Kammerwandseite 3b größer ist, als der Abstand zwischen den Fördergliedern 5 des Kreiselrades 4 und der Kammerwand 3 auf den zum kegligen Austrittskanal 10 rechtwinklig angeordneten Kammerwandseiten 3a, wobei dieser Abstand minimal gehalten ist.

Mit dieser konstruktiven Ausgestaltung der Pumpenkammer werden ohne Einsatz montageaufwendiger und störanfälliger mechanischer Bauelemente für die Förderleistung günstige Strömungs- und Druckverhältnisse erzielt, welche einerseits durch den Abriß des Laugen- oder Laugen/Luft-Ringes im Bereich zwischen der Kammerwand 3 und dem Kreiselrad 4 durch den engen Abstand zwischen dem Leitstegrücken 9 und den Fördergliedern 5 einschließlich der teilweisen Teilung des Austrittskanales 10 für beide möglichen Drehrichtungen des Synchronmotors zustandekommen und andererseits durch die von der Kreisform abweichende Gestalt der Kammerwand 3 im nicht zum kegligen Austrittskanal 10 gehörenden Bereich erreicht werden.

Claims

1. Drehrichtungsunabhängige Strömungspumpe mit einem Synchronmotor, wobei die Strömungspumpe eine Pumpenkammer mit einem darin umlaufenden Kreiselrad aufweist, welche eine kammerstirnseitige Zuströmöffnung, einen in tangentialer Fort führung der Kammerwand kegeligen Austrittskanal und eine am Ende des Austrittskanales angeordnete Ausgangsöffnung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der keglige Austrittskanal (10) der Pumpenkumpenkammer (6) abschnittsweise durch einen starr angeordneten parallelflankigen Leitsteg (7) im Bereich der Steglänge in zwei Kanäle (14) geteilt wird und der nicht zum kegligen Austrittskanal (10) gehörende Bereich der Kammerwand (3) von der Kreisform abweicht.

2. Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der parallelflankige Leitsteg (7) auf der Achse (12) der Ausgangsöffnung (11) zur Kreiselraddrehachse hin liegt.

3. Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der parallelflankige Leitsteg (7) mit seiner Leitstegvorder kante (8) mit minimalem Abstand berührungslos an die Förder glieder (5) des Kreiselrades (4) heranreicht.

4. Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der parallelflankige Leitsteg (7) noch innerhalb der Pumpen kammer (6) endet und dabei aber soweit in Richtung der zylindrischen Ausgangsöffnung (11) ragt, daß der Durchfluß querschnitt (A1) jedes einzelnen der zwei Kanäle (14) an deren engsten Stellen im Bereich des Leitstegrückens (9) in etwa dem Durchflußquerschnitt (A2) der zylindrischen Ausgangsöffnung (11) entspricht.

5. Strömungspumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Leitstegvorderkante (8) und den Fördergliedern (5) des Kreiselrades (4) kleiner ist, als der Abstand der Förderglieder (5) des Kreiselrades (4) zu der Kammerwand (3) der Pumpenkammer (6).

6. Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Fördergliedern (5) des Kreisel rades (4) und der Kammerwand (3) auf der dem kegligen Austrittskanal (10) gegenüberliegenden Kammerwandseite (3b) größer ist, als der Abstand zwischen den Fördergliedern (5) des Kreiselrades (4) und der Kammerwand (3) auf den zum kegligen Austrittskanal (10) rechtwinklig angeordneten Kammerwandseiten (3a).

7. Strömungspumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderglieder (5) des Kreiselrades (4) berührungslos mit minimalem Abstand an die Kammerwand seite (3a) heranreichen.