DE602005005778T2

DE602005005778T2 - Kupplungsmanschette für die hydraulische Verbindung einer elektrischen Pumpe mit dem Laugenbehälter einer Waschmaschine

Info

Publication number: DE602005005778T2
Application number: DE602005005778T
Authority: DE
Inventors: Elio Marioni
Original assignee: Askoll Holding SRL
Current assignee: Askoll Holding SRL
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2025-01-18
Also published as: EP1681007B1; US20060157986A1; DE602005005778D1; EP1681007A1; US7396050B2; ATE390884T1

Description

Gebiet der Anmeldung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein muffenartiges Bauteil einer Hydraulikverbindung zwischen einer Synchronmotor-Elektropumpe mit Außenstator, insbesondere für Waschmaschinen.
Mehr im Spezielleren betrifft die Erfindung eine Elektropumpe und die Art der Hydraulikverbindung zwischen der Elektropumpe und dem Waschtank einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers.
Stand der Technik
Der Einsatz von Synchronelektromotoren mit Außenstator als Funktionseinheiten von Waschmaschinen-Elektropumpengruppen ist in der Technik bekannt.
Obwohl sie unter mehreren Gesichtspunkten vorteilhaft sind, weiß man, dass diese Motoren einen bekannten Nachteil haben, der bis jetzt noch nicht überwunden ist und im Wesentlichen in einer Verstärkung der mechanischen Schwingungen besteht, die dabei erzeugt und auf den Geschirrspülertank übertragen werden, womit sich eine Zunahme des Betriebsgeräuschs ergibt.
Normalerweise wird ein Elektromotor der betrachteten Bauart bei 50 Hz versorgt, und die Schwingungsfrequenz liegt bei 100 Hz. Für die Tankstruktur sind die Schwingungsfrequenzen bis zu 400 Hz von Bedeutung, d. h. die vom Motor und durch den Aufbau der Pumpe erzeugten Schwingungen führen bis zur vorstehend erwähnten Grenze zu starken Schwingungen des Tanks und somit zu Geräuschbildung.
Im Stand der Technik gab es einen Versuch, die Übertragung dieser Schwingungen zu beschränken, indem man zwischen die Pumpe und den Tank einige flexible Verbindungen setzte, um so die auf den Waschtank übertragene Schwingung zu vermindern.
Die saugseitige Verbindung, die achsgleich mit der Zentrifugalpumpe angeordnet ist, ist wegen ihrer Koaxialität weniger durch die Schwingungen belastet, wohingegen die Verbindung der Pumpenförderseite mit der dazugehörigen Anschlussleitung die notwendigerweise am Waschtank befestigt ist, aufgrund ihres Querschnitts größere Schwingungsübertragungsprobleme hat, die auch durch den radialen Abstand von der Pumpenachse gesteigert sind.
Nicht zuletzt muss die Verbindung der Pumpenförderseite auch dem starken Förderdruck und der hohen Temperatur standhalten, die die Waschflüssigkeit im Betrieb erreichen kann.
In US-A-3 542 594 ist ein Verbindungsbauteil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben.
Das dieser Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, ein im Wesentlichen muffenartiges Bauteil für die Hydraulikverbindung des Zuführkanals einer Elektropumpe der vorstehend genannten Art zu ersinnen, der zum Waschtank eines entsprechenden Geschirrspülers führt, welches Bauteil solche baulichen und funktionellen Merkmale hat, dass die mit Bezug auf die bekannte Technik angeführten Nachteile überwunden werden, oder wenigstens solche Merkmale aufweist, dass die Übertragung der vom Elektropumpen-Elektromotor erzeugten Schwingungen auf den Waschtank wesentlich gemindert ist.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht in der Reduzierung, wenn nicht in der Beseitigung der "Übertragung" der Schwingungen, die von der Elektropumpe eines Geschirrspülers erzeugt werden, auf den Waschtank des Geschirrspülers selbst.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbindungsaufbau zu realisieren, der es neben der Beschränkung der Schwingungsübertragung auch zulässt, dass er bei einem hohen Förderdruck der Waschflüssigkeit und bei hoher Temperatur verwendet werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende, zur Lösung führende Idee besteht darin, die vorerwähnten Schwingungen im Verbindungsabschnitt Elektropumpe-Tank zu neutralisieren bzw. absorbieren.
Auf der Grundlage dieser zur Lösung führenden Idee wird das technische Problem durch eine hydraulische Verbindung Pumpe-Tank gelöst, die im Wesentlichen als elastischer Dämpfer aufgebaut ist.
Insbesondere ist eine solche Verbindung vorzugsweise mit einem Kegelstumpf eines konusförmigen Abschnitts aufgebaut, wobei die Konizität der Richtung der Waschwasserströmung zugewandt ist (d. h. dem Waschtank zugewandt ist), und in einem geeigneten elastischen Material ausgeführt, wobei sie eine konische Außenwand hat, die mit koaxialen ringförmigen Rippen ausgestattet ist, die neben der Versteifung einen schraubenfederartigen Effekt haben.
Noch mehr im Spezielleren wird das Problem erfindungsgemäß durch eine Elektropumpe der betrachteten Bauart gelöst, die einen Zuführkanal hat, der mit dem Waschtank eines Geschirrspülers zu verbinden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen muffenartige Bauteil einstückig umfasst:

– einen ersten im Wesentlichen zylindrischen Ansatz für die Verbindung mit dem Zuführkanal;
– einen zweiten im Wesentlichen zylindrischen Ansatz für die Verbindung mit dem Waschtank;
– einen Kegelstumpf eines konusförmigen Abschnitts zwischen dem ersten und zweiten Ansatz;
– eine flexible ringförmige Lippe, die zwischen dem zweiten Ansatz und der kleinsten Basis des Kegelstumpfs des konusförmigen Zwischenabschnitts ausgebildet ist.

Die Merkmale und Vorteile der mit einer erfindungsgemäßen Verbindung ausgestatteten Pumpe ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die mittels eines aufzeigenden und nicht einschränkenden Beispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen zur Verfügung gestellt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen schematischen Seitenschnitt der erfindungsgemäßen Verbindung;
2 zeigt einen schematischen Axialschnitt entlang der Linie II-II von 1;
3 zeigt eine schematische Ansicht in axialer Richtung an der Saugseite der Elektropumpengruppe für einen Geschirrspüler;
4 zeigt einen schematischen Schnitt entlang der Linie IV-IV von 3.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Mit Bezug auf diese Figuren und insbesondere auf die Ausführungsform des Verbindungsbauteils der 1 und 2 ist mit 1 allgemein eine gemäß der vorliegenden Erfindung realisierte Verbindung zur Ermöglichung der Hydraulikverbindung zwischen einer Elektropumpe und einem Waschtank einer Waschmaschine angegeben.
Die Verbindung 1 besteht aus einem ersten Ansatz 2 zur Verbindung mit einem Zuführrohr der Pumpe, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, da sie von herkömmlicher Art ist.
Die Verbindung 1 umfasst auch einen zweiten Ansatz 3 zur Verbindung mit einer Anschlussleitung des Waschtanks, der zur Verteilung der Waschflüssigkeit gedacht ist.
Jeder Ansatz hat außenliegende, ringförmige Verstärkungsrippen 4, um den Halt sicher zu machen, und der zweite Ansatz 3 hat auch eine flexible ringförmige Lippe 5 an der Position des Anschlusses am Mittelteil oder Zwischenabschnitt 7 der Verbindung 1.
Das Mittelteil 7 der Verbindung 1 ist ein Kegelstumpf mit Konusform und ist mit der vorstehend erwähnten ringförmigen Lippe 5 einstückig ausgebildet, die die Funktion hat, die axialen Schwingungen zu dämpfen.
Im Schnitt gesehen bildet die kleinste Basis des Kegelstumpfs des konusförmigen Mittelteils 7 der Verbindung 1 einen Übergang zum zweiten Ansatz 3 in Entsprechung mit der ringförmigen Lippe 5.
Der Kegelstumpf des konusförmigen Mittelteils 7 hat einen Kegelstumpf einer konusförmigen Außenwand 8, die gleich weit voneinander beabstandete, ringförmige Rippen 10 aufweist, von denen die größte 12 in Entsprechung mit der größten Basis des Kegelstumpfs des Konus angeordnet ist und einen Übergang zum ersten Ansatz 2 bildet.
Im Inneren ist, in Entsprechung mit der größten Basis des Kegelstumpfs des konusförmigen Mittelteils 7, darüber hinaus eine innere ringförmige Rippe 13 vorgesehen, um die größte Außenrippe 12 zu verstärken.
Mit weiterem Bezug auf die 3 und 4 ist neben der Verbindung 1 auch eine federartige Klemme 14 zur Klemmbefestigung des Ansatzes 2 am Zuführrohr 15 der Zentrifugalpumpe 16 zu sehen. Ein Gehäuse 17 der Pumpe 16 hat einen axialen Ansaugfreiraum 18, innerhalb dessen ein Laufrad 19 zu sehen ist.
Ein Elektromotor 20 mit Außenstator ist bezüglich der Pumpe 16 achsversetzt angeordnet.
Polschuhe 21 umgeben einen "stimmgabelartigen" Rotor 22, der in bekannter Art und Weise drehfest mit dem Laufrad 19 auf ein und derselben Antriebswelle 23 angeschlossen ist, die, wie zu sehen ist, in Achse mit der Pumpe 16 liegt. Diese achsversetzte Anordnung des Stators 20 führt zur Verstärkung der Vibrationen, welche die Elektropumpengruppe auf den Waschtank überträgt, wobei bei Verwendung eines geschlossenen Stators die Vibrationen in der Tat kein unüberwindliches Problem darstellen, wie es bei Verwendung eines in den Figuren gezeigten externen Stators der Fall ist.
Die Funktion des muffenartigen Bauteils gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie folgt. Die Elektropumpe 16 erzeugt während des Betriebs die Vibrationen, die durch die Eigenfrequenzen des Synchronelektromotors mit Außenstator hervorgerufen werden.
Tatsächlich verdoppeln die "stimmgabelartigen" Polschuhe 21, zusammen mit dem bipolaren Rotor, die 50 Hz betragende Versorgungsfrequenz des Motors auf 100 Hz; zudem verstärkt die Verteilung der Masse des Stators in Bezug auf die Achse der Pumpe 16 den Vibrationseffekt, da die Statormasse achsversetzt liegt, wie es auch ohne Not bei dem Zuführrohr 15 der Pumpe der Fall ist.
Folglich wird die Verbindung 1 zu axialen und radialen Bewegungen in Bezug auf ihre eigene Achse und auf die Achse der entsprechenden Anschlussleitung angeregt.
Die erfindungsgemäße Verbindung 1 ist in die Ankopplung zwischen dem Zuführrohr 15 der Pumpe und der entsprechenden Anschlussleitung des Waschtanks gesetzt, was die Vibrationsübertragung beträchtlich hindert. Die axialen Bewegungen entlang der Verbindungsachse werden wegen der Flexibilität des Mittelteils 7 der Verbindung ausgeglichen.
Um ein ausreichend flexibles Material bekannter Art zum Einsatz in den Verbindungen des Geschirrspülers verwenden zu können, sind bei der Formgebung des Mittelteils 7 die Verstärkungsrippen 10 vorgesehen, die vorteilhafterweise ringförmig und an der Außenwand 8 des Kegelstumpfs des konusförmigen Abschnitts angeordnet sind.
Die Festigkeit des Kegelstumpfs des konusförmigen Mittelabschnitts 7 wird auch durch die verstärkende Innenrippe 13 gewährleistet.
Die Rippen 10, 12 und 13 wie auch die Lippe 5 realisieren eine Art Ring des Kegelstumpfs des konusförmigen Mittelabschnitts 7 und gestatten es, dass er auch bei Förderdrücken und bei hohen Betriebstemperaturen von 70–80°C, die typisch für Geschirrspüler sind, ohne Deformierung flexibel bleiben kann.
Durch den Anmelder ausgeführte Prüfläufe haben gezeigt, dass die Übernahme einer flexiblen Verbindung gemäß der Erfindung es ermöglicht hat, die Vibrationsübertragung von der Elektropumpe auf den Waschtank zu halbieren, was dem Maschinengeräusch voll zum Vorteil gereicht.
Ganz offensichtlich kann ein Techniker auf diesem Gebiet mit dem Ziel, spezifische und unvorhergesehene Anforderungen zu erfüllen, an der vorstehend beschriebenen Verbindung diverse Modifikationen vornehmen, die alle innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen, wie er durch die nun folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Verbindungsbauteil (1) für eine Elektropumpe (16) mit einem Zuführkanal, der mit dem Waschtank eines Geschirrspülers zu verbinden ist, wobei das Verbindungsbauteil im Wesentlichen einstückig umfasst: einen ersten im Wesentlichen zylindrischen Ansatz (2) für die Verbindung mit dem Zuführkanal, und einen zweiten im Wesentlichen zylindrischen Ansatz (3) für die Verbindung mit dem Waschtank, wobei das Verbindungsbauteil dadurch gekennzeichnet ist, dass es darüber hinaus einen Kegelstumpf eines konusförmigen Abschnitts (7) zwischen dem ersten (2) und zweiten (3) Ansatz, sowie eine flexible ringförmige Lippe (5) aufweist, die zwischen dem zweiten Ansatz (3) und der kleinsten Basis des Kegelstumpfs des konusförmigen Zwischenabschnitts (7) ausgebildet ist.
Verbindungsbauteil nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ringförmige Versteifungsrippen (10, 12) umfasst, die an der Außenwand (8) des Kegelstumpfs des konusförmigen Abschnitts angeordnet sind.
Verbindungsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine ringförmige innere Rippe (13) umfasst.
Verbindungsbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (10, 12, 13) einstückig mit demselben Material realisiert sind wie dasjenige, welches für das Verbindungsbauteil verwendet wird.
Verbindungsbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ringförmige Anhangteile (4, 5) am ersten (2) und zweiten (3) Ansatz hat, zu deren Verstärkung und zum Zweck des sicheren Halts von Klemmschellen (14).
Verbindungsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Rippen (10, 12) gleichweit voneinander beabstandet sind.