EP0320061B1 - Pumpvorrichtung für leicht viskose Flüssigkeiten - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a pumping device for slightly viscous liquids, in particular lightly polluted water, with an electric drive motor, which is arranged above the liquid level in a collecting container, the pump wheel of which is arranged at a distance from the motor at the bottom of the collecting container in a pumping chamber, and is driven via a shaft bridging the distance, which extends without a seal into the pump sump.
- the intermediate bearing point is designed to absorb the bending forces which are exerted by the pump wheel on the intermediate shaft. Bending loads coming from the pump wheel can be absorbed by means of the intermediate bearing point of the intermediate bush. It is particularly advantageous if the intermediate storage location is provided at the point at which the risk of maximum bending occurs without storage.
- the shaft arrangement consisting of the intermediate shaft and the intermediate bushing
- the shaft arrangement can be inserted from above into a ceiling wall, which in turn is inserted into the container ceiling of the collecting container.
- the motor is fixed by means of a snap spring on the ceiling wall and the intermediate shaft and the Intermediate socket defines. After inserting the intermediate bush and shaft, the motor is then attached, which holds the intermediate bush and shaft with its end shield; only the snap spring ensures a sufficiently firm, captive connection.
- the pump wheel is constructed symmetrically and consists of elastic plastic, with a receiving opening for the intermediate shaft being provided in its center, the dimensions of which are of different sizes in two mutually perpendicular directions, and that in the receptacle insertable plug end of the intermediate shaft is shaped accordingly to ensure a positive connection to the pump wheel.
- the elastic pump wheel formed from plastic in the injection molding process can thus be fixed in a rotationally fixed manner, for example, if the receiving opening and the plug end of the intermediate shaft are flattened.
- the head of the plug end of the intermediate shaft is bead-shaped, then the elastic pump wheel can simply be buttoned onto the insertable intermediate shaft end.
- the upper wall of the pump chamber is designed to rise conically towards the intermediate shaft and the size of an annular opening around the intermediate shaft is selected so that the ventilation of the pump chamber is ensured through the ring opening.
- the pump device shown in FIG. 1 is provided for pumping condensate liquid out of a clothes dryer.
- a clothes dryer with a condenser has a collecting container 1, into which a pump device 3 is inserted.
- the container ceiling 4 has an opening 5 into which a ceiling wall 6 of the pump device 3 fits.
- the top wall 6 of the pumping device 3 rests on shoulders 7 around the opening 5 and at the same time stands with feet 8 on the bottom 9 of the collecting container 4.
- the pump connector 12 leads through the Ceiling wall 6 upwards.
- a sewage pipe can be connected to it.
- the bearing block 13 is provided with a central, vertical bore 15 and a connecting piece 16 which extends the bore 15 and serves to support a shaft arrangement 17.
- the shaft arrangement 17 consists of an intermediate bush 18, which can rest on shoulders 19 of the bearing block 13.
- the intermediate bushing 18 is provided with an intermediate storage location 20 between the top wall 6 and the pump chamber wall 10.
- An intermediate shaft 21, which can be inserted into the intermediate bushing 18, is supported in the intermediate bearing point 20 and carries the pump wheel 23, which is made of elastic plastic, at a push-on end 22.
- the intermediate shaft is axially fixed by a contact shoulder 39a of the motor end shield 39 and the run-up shoulder 18a of the intermediate bushing 18.
- the intermediate bushing 18 and the intermediate shaft 21 consist of a wear-resistant and low-friction plastic.
- the intermediate shaft 21 is positively connected to the shaft 24 of the rotor 25 of a two-pole single-phase synchronous motor 26.
- the rotor 25 accordingly consists of a two-pole magnetized permanent magnetic material.
- the motor 26 is pressed onto the bearing block 13 by means of a snap spring 27.
- the snap spring 27 is supported on a bearing arm 28 and engages in a recess 30 in the bearing block 13.
- the push-on end 22 of the intermediate shaft 21 has a button-shaped or bead-shaped extension 31 at the extreme end, via which the pump wheel 23 can be unbuttoned with a central receiving opening 40, as can be seen more clearly from FIG. 2.
- the push-on end 22 is flattened in the button area 32, for example approximately elliptical in section.
- a lower wall 33 of the pump chamber 11 is designed to be removable. In this lower wall there is a suction hole 34. Another hole 35 is provided around the intermediate shaft 21 in the upper wall 10 of the pump chamber. This wall runs slightly conically curved upwards towards the opening 35, and the opening 35 is kept so large around the intermediate shaft 21 that air bubbles can escape into the interior 36 of the collecting container 1 without difficulty.
- the pump device is installed in such a way that the intermediate bush 18 is first inserted into the bearing block 13 of the pump device 37, namely into the bore 15, until it bears against the associated shoulders 19. Then the intermediate shaft 21 is inserted from above without the impeller Intermediate bush inserted and the motor 14 added.
- the motor shaft 24 receives a positive connection 38 to the intermediate shaft 21 via an external toothing provided on it and an internal toothing provided on the intermediate shaft 21.
- the motor is fixed on the bearing block 13, and at the same time the intermediate shaft 21 and the intermediate bushing 18 fixed by the motor end shield 39.
- the intermediate storage location 20 then ensures adequate guidance and mounting of the intermediate shaft 21 at a distance below the ceiling wall 6.
- the pump chamber is designed symmetrically so that the single-phase synchronous motor 14 can rotate the pump wheel 23 in both directions and the water entering through the central opening 34 from the sump 41 into the pump can be conveyed away through the radially arranged pump nozzle 12 in each direction of rotation.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpvorrichtung für leicht viskose Flüssigkeiten, insbesondere leicht verschmutztes Wasser, mit einem elektrischen Antriebsmotor, der oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in einem Auffangbehälter angeordnet ist, dessen Pumpenrad in einem Abstand vom Motor am Boden des Auffangbehälters in einer Pumpkammer angeordnet ist und der über eine den Abstand überbrückende Welle angetrieben wird, die dichtungslos in den Pumpsumpf hineinreicht.
- Derartige Pumpvorrichtungen sind bekannt zum Abpumpen von Kondensatflüssigkeit aus Auffangbehältern von Wäschetrocknern. Der deutliche Abstand zwischen Pumpenrad und Motor ist dabei durch die Kondensatorkonstruktion vorgegeben. Es ist bekannt, bei derartigen Pumpvorrichtungen Spaltpolmotoren einzusetzen, die auch aufgrund ihrer kräftigen Dimensionierung von Gewicht her schwer sind. Die etwas eigenwillige Konstruktion einer solchen Kondensatpumpe bringt es dann mit sich, daß solche Pumpen als Einzelteil nicht aufrecht stehen, sondern aufgrund ihrer Kopflastigkeit mit dem schweren Motor umfallen. Ihre Handhabung wird dadurch erschwert. Hinzu kommt, daß die gebräuchlichen Spaltpolmotoren aufgrund ihrer Dimensionen relativ viel Raum beanspruchen.
- Ein weiterer Nachteil der bekannten Konstruktionen ist, daß die metallische Motorwelle bis in den Sumpf der Pumpvorrichtung hinein reicht und deshalb aus Sicherheitsgründen geerdet werden muß. Diese Erdung erfordert besondere Montagemaßnahmen.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Pumpvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der in den Sumpf keine Metallteile des Motors hineinreichen und bei der der Bedarf an Antriebsleistung derart herabgesetzt ist, daß ein kleiner dimensionierter Motor eingesetzt werden kann und daß die Handhabung verbessert ist.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination folgender Merkmale:
- a)
- der Antriebsmotor ist ein kleinbauender Elektromotor, insbesondere ein zweipoliger Einphasensynchronmotor mit permanentmagnetischem Rotor,
- b)
- es ist eine Zwischenwelle vorgesehen, die aus einem verschleißfesten und reibungsarmen Kunststoff besteht,
- c)
- die Zwischenwelle ist trennbar, jedoch formschlüssig mit der Motorwelle verbunden,
- d)
- auf die Zwischenwelle ist eine Zwischenbuchse aus verschleißfestem und reibungsarmem Kunststoff aufgeschoben, die die Zwischenwelle am Motorlagerschild zentriert und lagert an einer Zwischenlagerstelle zwischen formschlüssiger Verbindung und Pumpenrad,
- e)
- das Pumpenrad ist abnehmbar und wird erst beim Zusammenbau aufgeschoben.
- Durch einen derartigen Aufbau der Wellenverbindung zu dem Pumpenrad kann auf eine metallische Welle, die bis zum Pumpenrad reicht, verzichtet werden. Die Zwischenbuchse sorgt mit der Zwischenlagerstelle für eine ausreichende Führung und Stabilisierung der Kunststoffwelle. Eine lösbare Verbindung von Motor und Pumpenrad bietet Vorteile in fertigungstechnischer Hinsicht und ist servicefreundlicher. Der Einsatz eines Einphasensynchronmotors bringt Vorteile hinsichtlich des Gewichts- und Raumbedarfes.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zwischenlagerstelle zum Auffangen der Biegekräfte, die vom Pumpenrad auf die Zwischenwelle ausgeübt werden, ausgelegt ist. Mittels der Zwischenlagerstelle der Zwischenbuchse lassen sich Biegebelastungen, die vom Pumpenrad her kommen, auffangen. Besonders günstig ist es dabei, wenn die Zwischenlagerstelle an der Stelle vorgesehen ist, an der die Gefahr maximaler Biegung ohne Lagerung auftritt.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wellenanordnung, bestehend aus der Zwischenwelle und der Zwischenbuchse, von oben her in eine Deckenwand einsetzbar ist, die ihrerseits in die Behälterdecke des Auffangbehälters eingesetzt ist. Mit dieser Konstruktion wird die Montage der Pumpvorrichtung wesentlich erleichtert. Nacheinander werden die Zwischenbuchse und die Welle durch die Deckenwand in den Auffangbehälter eingesetzt. Eine solche Montage läßt sich ohne weiteres automatisieren.
- In Verfolgung dieses Gedankens ist vorgesehen, daß der Motor mittels einer Schnappfeder auf der Deckenwand festgesetzt ist und dabei die Zwischenwelle und die Zwischenbuchse festlegt. Nach dem Einsetzen von Zwischenbuchse und Welle wird dann der Motor aufgesetzt, der mit seinem Lagerschild Zwischenbuchse und Welle festhält; lediglich die Schnappfeder sorgt für eine ausreichend feste unverlierbare Verbindung.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Pumpenrad symmetrisch aufgebaut ist und aus elastischem Kunststoff besteht, wobei in seinem Zentrum eine Aufnahmeöffnung für die Zwischenwelle vorgesehen ist, deren Abmessung in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen unterschiedlich groß ausgebildet ist, und daß das in die Aufnahmeöffnung einsteckbare Steckende der Zwischenwelle entsprechend geformt ist, um eine formschlüssige Verbindung zum Pumpenrad zu gewährleisten. Das aus Kunststoff im Spritzverfahren gebildete elastische Pumpenrad kann so beispielsweise auf der Zwischenwelle verdrehfest festgelegt werden, wenn die Aufnahmeöffnung und das Steckende der Zwischenwelle abgeplattet ausgebildet sind. Wenn darüber hinaus in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, daß der Kopf des Steckendes der Zwischenwelle wulstförmig ausgebildet ist, dann läßt sich das elastische Pumpenrad einfach auf das einsteckbare Zwischenwellenende aufknöpfen.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die obere Wand der Pumpenkammer zur Zwischenwelle hin kegelförmig ansteigend ausgebildet ist und die Größe einer Ringöffnung um die Zwischenwelle so gewählt ist, daß die Entlüftung der Pumpenkammer durch die Ringöffnung hindurch gewährleistet ist.
- Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Schnitt durch eine Pumpvorrichtung für leicht viskose Flüssigkeiten, die für einen Kondensations-Wäschetrockner geeignet ist,
- Fig. 2 einen Schnitt durch das Pumpenrad und die Pumpkammer der Pumpvorrichtung.
- Die in Fig. 1 dargestellte Pumpvorrichtung ist vorgesehen für das Abpumpen von Kondensatflüssigkeit aus einem Wäschetrockner. Ein Wäschetrockner mit Kondensator weist einen Auffangbehälter 1 auf, in den eine Pumpvorrichtung 3 eingesetzt ist. Zu diesem Zweck hat die Behälterdecke 4 eine Öffnung 5, in die eine Deckenwand 6 der Pumpvorrichtung 3 hineinpaßt. Die Deckenwand 6 der Pumpvorrichtung 3 liegt auf Schultern 7 rings um die Öffnung 5 auf und steht gleichzeitig mit Füßen 8 auf dem Boden 9 des Auffangbehälters 4.
- Auf der Deckenwand 6, die gemeinsam mit einer Wand 10, einer Pumpkammer 11 und einem Pumpstutzen 12 aus Kunststoff gespritzt ist, befindet sich ein ebenfalls mitgespritzter Lagerbock 13 für einen Antriebsmotor 14. Wie man aus Fig. 1 erkennt, führt der Pumpstutzen 12 durch die Deckenwand 6 nach oben hindurch. Oberhalb der Deckenwand 6 kann an ihn eine Abwasserleitung angeschlossen werden. Der Lagerbock 13 ist mit einer zentralen, lotrechten Bohrung 15 und einem die Bohrung 15 verlängernden Stutzen 16 versehen, der der Lagerung einer Wellenanordnung 17 dient.
- Die Wellenanordnung 17 besteht aus einer Zwischenbuchse 18, die auf Schultern 19 des Lagerbockes 13 aufsitzen kann. Die Zwischenbuchse 18 ist zwischen Deckenwand 6 und Pumpkammerwand 10 mit einer Zwischenlagerstelle 20 versehen. In der Zwischenlagerstelle 20 wird eine in die Zwischenbuchse 18 einschiebbare Zwischenwelle 21 gelagert, die an einem Aufsteckende 22 das aus elastischem Kunststoff bestehende Pumpenrad 23 trägt. Dabei wird die Zwischenwelle axial fixiert durch eine Anlageschulter 39a des Motorlagerschildes 39 und der Auflaufschulter 18a der Zwischenbuchse 18. Die Zwischenbuchse 18 und die Zwischenwelle 21 bestehen aus einem verschleißfesten und reibungsarmen Kunststoff. Die Zwischenwelle 21 ist formschlüssig verbunden mit der Welle 24 des Rotors 25 eines zweipoligen Einphasensynchronmotors 26. Der Rotor 25 besteht entsprechend aus einem zweipolig magnetisierten dauermagnetischen Magnetmaterial. Der Motor 26 wird mittels einer Schnappfeder 27 auf den Lagerbock 13 aufgepreßt. Die Schnappfeder 27 stützt sich zu diesem Zweck an einem Lagerarm 28 ab und greift in eine Vertiefung 30 des Lagerbockes 13.
- Das Aufsteckende 22 der Zwischenwelle 21 weist am äußersten Ende eine knopf- oder wulstförmige Erweiterung 31 auf, über die das Pumpenrad 23 mit einer zentralen Aufnahmeöffnung 40, wie deutlicher aus Fig. 2 zu ersehen ist, aufknöpfbar ist. Das Aufsteckende 22 ist, um eine ausreichende Verdrehsicherheit zu erhalten, im Aufknöpfbereich 32 abgeflacht, im Schnitt beispielsweise etwa elliptisch, ausgebildet.
- Eine untere Wand 33 der Pumpkammer 11 ist abnehmbar gestaltet. In dieser unteren Wand befindet sich ein Ansaugloch 34. Ein weiteres Loch 35 ist rings um die Zwischenwelle 21 in der oberen Wand 10 der Pumpkammer vorgesehen. Diese Wand läuft schwach kegelförmig nach oben gewölbt auf die Öffnung 35 zu, und die Öffnung 35 ist rings um die Zwischenwelle 21 so groß gehalten, daß Luftblasen ohne Schwierigkeiten in den Innenraum 36 des Auffangbehälters 1 entweichen können.
- Die Montage der Pumpvorrichtung erfolgt in der Weise, daß in den Lagerbock 13 der Pumpvorrichtung 37, und zwar in die Bohrung 15 zunächst die Zwischenbuchse 18 eingeschoben wird bis zum Anliegen an den zugeordneten Schultern 19. Dann wird von oben die Zwischenwelle 21 ohne Pumpenrad in die Zwischenbuchse eingeschoben und der Motor 14 nachgesetzt. Die Motorwelle 24 erhält dabei über eine an ihr vorgesehene Außenzahnung und eine an der Zwischenwelle 21 vorgesehene Innenzahnung eine formschlüssige Verbindung 38 zu der Zwischenwelle 21. Durch das Aufschnappen der Feder 27 wird der Motor auf dem Lagerbock 13 festgelegt, und gleichzeitig werden Zwischenwelle 21 und Zwischenbuchse 18 vom Motorlagerschild 39 festgesetzt. Die Zwischenlagerstelle 20 sorgt dann für eine ausreichende Führung und Lagerung der Zwischenwelle 21 in einem Abstand unterhalb der Deckenwand 6.
- Bei abgenommener unterer Pumpkammerwand 33 wird nun über die knopfförmige Erweiterung das aus Fig. 2 im Schnitt zu erkennende Pumpenrad 23 aufgeknöpft. Dieses Pumpenrad 23 besteht aus einem elastischen Werkstoff, und dementsprechend sind die Flügel 23a des Pumpenrades 23 entgegen der jeweiligen Drehrichtung wegbiegbar. Weitere Einzelheiten zu der elastischen Flügelausbildung sind in der DE-PS 2407109 beschrieben.
- Die Pumpenkammer ist symmetrisch ausgebildet, so daß der Einphasensynchronmotor 14 das Pumpenrad 23 in beiden Richtung drehen kann und in jeder Drehrichtung das durch die zentrale Öffnung 34 aus dem Sumpf 41 in die Pumpe eintretende Wasser durch den radial angeordneten Pumpstutzen 12 wegförderbar ist.
- Infolge des Einsatzes einer Kunststoff-Zwischenwelle 21 kann bei dem Antriebsmotor 14 auf eine Erdung verzichtet werden. Bei Verwendung eines Einphasensynchronmotors erzielt man eine beträchtliche Gewichts- und Raumersparnis. Das System ist leicht montierbar und servicefreundlich. Es treten keine Probleme hinsichtlich der Kopflastigkeit auf, weil der Motor von Gewicht leicht ist.
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