DE9319309U1

DE9319309U1 - Pumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor

Info

Publication number: DE9319309U1
Application number: DE9319309U
Authority: DE
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2003-12-17

Description

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Licentia

Patent-Verwaltungs-GmbH

Frankfurt/Main

Beschreibung

Pumpe mit einem elektischen Antriebsmotor

Die Erfindung betrifft eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Bei einer bekannten, für das Entleeren von Geschirrspülmaschinen vorgesehenen Pumpe {DE 24 28 941 Al) ist dem Ansaugstutzen der Pumpe ein Rohrstück mit darin eingebautem, selbsttätig schließendem Rückschlagventil als separates Bauteil vorgebaut. Hierdurch wird verhindert, daß nach dem Abschalten der durch einen elektrischen Antriebsmotor angetriebenen Pumpe in einem über die Pumpe hinaus nach oben geführten Ablaufschlauch stehendes, ggf. verschmutztes Spülwasser durch die stehende Pumpe zurück in die Geschirrspülmaschine fließen kann. Im praktischen Betrieb zeigt es sich bei einer solchen Anordnung, daß das selbsttätig schließende Rückschlagventil nicht zuverlässig öffnet oder schließt, wodurch das Reinigungsergebnis der Geschirrspülmaschine durch unzureichend abgepumpte Spülflüssigkeit oder aus dem Schlauch zurückgelaufene verschmutzte Spülflüssigkeit nachteilig beeinflußt wird. Zudem beansprucht das vorgebaute Ventil zusätzlichen Bauraum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Pumpe gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch die ein verringertes Bauvolumen erreicht wird.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.

Bei einem Aufbau einer Pumpe gemäß der Erfindung wird das ohnehin erforderliche Pumpengehäuse zugleich für die Anordnung des Ventils ausgenutzt, wofür sich insbesondere der für den Anschluß von Schläuchen oder dgl. Leitungen an das Pumpengehäuse angeformte Ansaugstutzen eignet. An diesem Ansaugstutzen kann ein Ventilsitz ausgebildet werden, dem eine in Richtung der Wellenachse verstellbare Ventilscheibe gegenübergestellt werden kann. Träger für die Ventilscheibe kann dabei unmittelbar das Pumpenlaufrad sein, das in Richtung der Wellenachse verstellbar gelagert ist. Dabei kann es genügen, daß nach dem Abschalten der Pumpe der hydraulische Druck in der an die Pumpe angeschlossenen Ablaufleitung ausreicht, das Pumpenlaufrad mit der Ventilscheibe an den Ventilsitz anzudrücken. Bei eingeschalteter Pumpe wird dagegen das Pumpenlaufrad durch den selbsterzeugten Strömungsdruck vom Ventilsitz wegbewegt, wodurch sich das Ventil selbsttätig öffnet. Wird das Pumpenlaufrad dagegen auch axial auf der Pumpenwelle festgelegt, dann kann die Pumpenwelle insgesamt axial verschiebbar sein, um die gleiche Funktion sicherzustellen. Dabei ist es zweckmäßig, die Pumpenwelle mit der Welle des Antriebsmotors axial starr zu kuppeln und den Antriebsmotor als Schiebeankermotor mit einem axial verschiebbar gelagerten Anker auszubilden, der im eingeschalteten Zustand durch die magnetischen Kräfte des Motorfeldes zentriert wird und im stromlosen Zustand zum Ventilsitz hin auswandern kann. Zur Unterstützung dieser Verschiebebewegung kann der Anker einen Permanentmagneten aufweisen, der bei abgeschaltetem Motor den Anker aus seiner im Feld magnetisch zentrierten Lage herausbewegt. Dazu kann im Bereich zwischen dem Anker und dem Pumpengehäuse ein magnetischer Gegenpol in Form eines

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ferromagnetischen Ringes angeordnet sein, zu dem der Anker im stromlosen Zustand des Motors selbsttätig durch magnetische Anziehungskräfte bewegt wird und dabei die Ventilscheibe gegen den Ventilsitz drückt. Zusätzlich oder alternativ zum Gegenpol kann auf die Motorwelle auch auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite eine Druckfeder einwirken, deren Druckkraft kleiner als die vom Motorfeld auf den Anker einwirkende, dagegengerxchtete Zentrierkraft ist. Der Ventilsitz kann unmittelbar am innneren Ende des Ansaugstutzens vorgesehen sein. Er kann jedoch auch axial in den Ansaugstutzen hinein verlegt sein, wobei dann auch die Ventilscheibe mit entsprechendem Abstand vor dem Pumpenlaufrad anzuordnen ist. Dabei wird der Vorteil erreicht, daß das Pumpenlaufrad nicht durch die Ventilscheibe abgedeckt wird und über seine gesamte radiale Ausdehnung an der radialen Förderung der zu pumpenden Flüssigkeit teilnehmen kann. Die Drehverbindung der Ventilscheibe mit dem Pumpenlaufrad bzw. der Pumpenwelle hat zudem den Vorteil, daß der Ventilsitz insbesondere durch die sich während des Drehauslaufs anlegende Ventilscheibe saubergerieben wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels einer Pumpe mit integriertem Ventil näher erläutert.

Bei einer Pumpe, die insbesondere für das Abpumpen von Spül- oder Waschflüssigkeit in Geschirrspül- oder Waschmaschinen vorgesehen ist, sitzt an einem Pumpengehäuse 1 ein elektrisch antreibbarer Verschiebeankermotor 2. Innerhalb des Pumpengehäuses 1 befindet sich ein auf einer Pumpenwelle 3 festgesetztes Pumpenlaufrad 4, wobei die Pumpenwelle 3 mit der Motorwelle 3.1 starr verbunden ist. Zentrisch zur Pumpenwelle 3 bzw. zum Pumpenlaufrad 4 befindet sich am Pumpengehäuse 1 ein nach außen gerichteter Pumpenstutzen 5, durch den abzupumpende Flüssigkeit

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zuströmt, die dann nach der Beschleunigung durch das Pumpenlaufrad 4 durch einen radial vom Gehäuse 1 weglaufenden Druckstutzen &dgr; in einen daran angeschlossenen und zunächst nach oben geführten Ablaufschlauch 7 transportiert wird. Um nach dem Abschalten des Antriebsmotors 2 ein Rückströmen von im allgemeinen verschmutzter Flüssigkeit aus dem Ablaufschlauch 7 durch die Pumpe 1 zurück zu einem Arbeitsbehälter einer Spüloder Waschmaschine zu verhindern, ist in die Pumpe ein Ventil aus einem feststehenden Ventilsitz 8 und einer dagegen verstellbaren Ventilscheibe 9 integriert. Der Ventilsitz 8 ist dabei am inneren Ende des Ansaugstutzens 5 vorgesehen und liegt parallel zur Umlaufebene des Pumpenlaufrades 4. Auf die dem Ventilsitz zugewandte Stirnseite 10 des Pumpenlaufrades 4 ist dabei die Ventilscheibe 9 fest aufgesetzt. Um eine Ventilwirkung zu erzielen, ist die Pumpenwelle 3 axial verschiebbar gelagert in der Weise, daß die Ventilscheibe 9 in einer axialen Endlage mit Abstand vom Ventilsitz 8 und in einer zweiten Endlage dicht am Ventilsitz 8 anliegt. Die Pumpenwelle 3 ist vorliegend starr mit der Motorwelle 3.1 gekuppelt, wobei der Antriebsmotor 2 als Schieberankermotor mit einem axial verschiebbar gelagerten Anker 2.1 ausgebildet ist. Im Betriebszustand erzeugt der Stator 2.2 ein Magnetfeld, das den als Permanentmagneten ausgebildeten Anker 2.1 in einer magnetisch zentrierten Lage hält. In diesem Zustand sind die Wellen 3 und 3.1 mit dem Pumpenlaufrad 4 und der Ventilscheibe 9 soweit axial verschoben, daß die Ventilscheibe mit Abstand vom Ventilsitz 8 steht und das Pumpenlaufrad das zu fördernde Fluid ungehindert transportieren kann. Bei abgeschaltetem Motor wird dagegen die magnetische Zentrierung aufgehoben, so daß durch äußere Kräfte das Pumpenlaufrad mit der Ventilscheibe 9 an den Ventilsitz 8 unter entsprechender Axialverschiebung der Wellen 3, 3.1 hingeführt werden kann. Als äußere Antriebskraft kann dabei der hydraulische Druck dienen, der

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in der Ablaufleitung 7 vorhanden ist und die darin enthaltene Flüssigkeit zurück zum Ansaugstutzen 5 drücken möchte und dabei das Laufrad 4 mit der Ventilscheibe 9 an den Ventilsitz 8 anlegt und daran festdrückt. Es ist jedoch auch möglich, an der Außenseite des Pumpengehäuses 1 oder im Motorgehäuse benachbart zum Anker 2.1 einen magnetischen Gegenpol 11 vorzusehen, der im Wirkungsbereich des vom Permanentmagnet-Anker 2.1 erzeugten Magnetfeldes liegt, so daß dieses Magnetfeld des Ankers denselben zum Gegenpol hinzieht und dadurch die Ventilscheibe 9 in Anlage mit dem Ventilsitz 8 bringt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, auf die Motorwelle 3.1 auf der dem Ventil 8,9 abgewandten Seite eine Druckfeder 12 über eine zwischengefügte Kugel 13 oder dgl. Gleitelement einwirken zu lassen, deren Druckkraft kleiner als die vom Motorfeld auf den Anker 2.1 einwirkende und dagegen gerichtete Zentrierkraft ist. Bei Wegfall der Zentrierkraft bei abgeschaltetem Motor wird somit über die Wellen 3,3.1 die Ventilscheibe 9 wiederum an den Ventilsitz 8 angedrückt und das Ventil geschlossen.

Anstelle den Ventilsitz 8 unmittelbar am inneren Ende des Ansaugstutzens 5 auszubilden, ist es auch möglich, den Ventilsitz demgegenüber axial im Ansaugstutzen 5 vom Pumpenlaufrad 4 weg zurückgesetzt anzuordnen und die Ventilscheibe 9 mit dem entsprechenden Abstand axial vor dem Pumpenlaufrad auf der entsprechend verlängerten Pumpenwelle zu befestigen. Die zu fördernde Flüssigkeit kann dadurch bei geöffnetem Ventil nach der Ventilscheibe radial zur verlängerten Welle 3 hin strömen, so daß auch der dem freien Querschnitt des Ansaugstutzens 5 gegenüberstehende Innenbereich der Stirnseite 10 des Pumpenlaufrades 4 von der zu fördernden Flüssigkeit angeströmt werden kann.

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Sowohl beim Anlaufen wie beim Auslaufen des Pumpenlaufrades tritt eine reinigende Reibkraft im Ventilsitzbereich auf, so daß ein dichter Abschluß des Strömungsweges entgegen der Strömungsrichtung bei abgeschalteten Motor 2 gegeben ist. Durch die Ankerverschiebung bei eingeschaltetem Motor wird dagegen das Ventil 8,9 sicher geöffnet, so daß Fehlfunktionen praktisch ausgeschlossen sind.

Im übrigen kann der Anker auch als Kurzschlußläufer ausgebildet werden, der im stromlosen Zustand von dem dann als Dauermagnet ausgeführten Gegenpol zum Zwecke des Schließens des Ventils 8,9 axial verschoben wird.

Claims

EBHZ-93/62 Bt/Ve 15... Q&sember 1993 Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main Ansprüche

1. Pumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Pumpengehäuse mit einem darin angeordneten, auf einer vom Motor angetriebenen Welle sitzenden Pumpenlaufrad mit einem zentrisch zur Welle gerichteten Ansaugstutzen und mit einem in Pumpströmungsrichtung vorgeschalteten Ventil, insbesondere Entleerungspumpe für Geschirrspül- oder Waschmaschinen mit einer nach oben weggeführten Ablaufleitung, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (8,9) im Pumpengehäuse (1) ausgebildet ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ansaugstutzen (5) ein Ventilsitz (8} ausgebildet ist, dem eine in Richtung der Wellenachse (3) verstellbare Ventilscheibe (9) gegenübersteht.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (9) auf dem Pumpenlaufrad (4) festgesetzt und das Pumpenlaufrad (4) axial verstellbar ist.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenlaufrad (4) auf der Pumpenwelle (3) festsitzt, die mit der Welle (3.1) des Antriebsmotors (2) in axial starr gekuppelter Drehverbindung steht und daß der Antriebsmotor (2) als Schiebeankermotor einen axial verschiebbar gelagerten Anker (2.1) aufweist, der im stromlosen Zustand

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mit der Motorwelle (3.1) axial zum Ventilsitz (8) hin verstellt wird.

5- Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2.1) einen Permanentmagneten aufweist, der magnetisch im eingeschalteten Motorfeld axial zentriert wird und dem auf der dem Ventilsitz (8) zugwandten Seite ein magnetischer Gegenpol (11) benachbart zugeordnet ist.

6. Pumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Motorwelle (3.1) auf der dem Ventilsitz (8) abgewandten Seite eine Druckfeder (12) einwirkt, deren Druckkraft kleiner als die vom Motorfeld auf dem Anker (2.1) einwirkende, dagegen gerichtete Zentrierkraft ist.

7. Pumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (8) unmittelbar am inneren Ende des Ansaugstutzens (5) ausgebildet ist.

8. Pumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (8) axial im Ansaugstutzen (5) vom Pumpenlaufrad (4) weg zurückgesetzt und die Ventilscheibe (9) mit entsprechendem axialem Abstand vor dem Pumpenlaufrad (4) auf der Pumpenwelle (3) befestigt ist.

9. Pumpe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker ein Kurzschlußläufer ist und daß der magnetische Gegenpol als Permanentmagnet ausgebildet ist.