EP3011187B1 - Pumpe mit einer heizeinrichtung - Google Patents

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EP3011187B1
EP3011187B1 EP14727560.6A EP14727560A EP3011187B1 EP 3011187 B1 EP3011187 B1 EP 3011187B1 EP 14727560 A EP14727560 A EP 14727560A EP 3011187 B1 EP3011187 B1 EP 3011187B1
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EP
European Patent Office
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pump
pump chamber
impeller
heating device
heating
Prior art date
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Active
Application number
EP14727560.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3011187A1 (de
Inventor
Stefanie Roth
Uwe Kögel
Tobias Albert
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EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
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Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority to PL14727560T priority Critical patent/PL3011187T3/pl
Publication of EP3011187A1 publication Critical patent/EP3011187A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3011187B1 publication Critical patent/EP3011187B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4214—Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor
    • A47L15/4225—Arrangements or adaption of recirculation or discharge pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4285—Water-heater arrangements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/04—Heating arrangements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/08—Liquid supply or discharge arrangements
    • D06F39/083—Liquid discharge or recirculation arrangements
    • D06F39/085—Arrangements or adaptations of pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
    • F04D29/588—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps cooling or heating the machine

Definitions

  • the invention relates to a pump, preferably impeller pump or radial pump, with a heating device.
  • a pump preferably impeller pump or radial pump
  • the heater is tubular and forms part of an outer wall of a pump chamber.
  • heating means in the form of Dick Anlagenleitern are provided.
  • the circulating water flows out of the pump chamber along its path from the impeller to the outlet.
  • the heating elements are designed as thick-film heating.
  • the invention has for its object to provide a pump provided with a heater with which problems of the prior art can be avoided and it is particularly possible to make a heater suitable for use and with the highest possible heating power to water when pumping or conveying to heat as well as possible.
  • the heating device is arranged in a pump with pump housing and pump chamber in this pump chamber, which serves as a boundary of the pump chamber in the radial direction.
  • the heating device forms a circumferential outer wall of the pump chamber of the pump.
  • the heating device has a carrier as a kind of tube with a round cross-section around a longitudinal axis of the heating device around.
  • the carrier protrudes at at least one end with a projection region over a plane perpendicular to the longitudinal axis, or the carrier is longer at this peripheral region than at another. At this supernatant area, the carrier is thus longer than usual, so to speak. Furthermore, the carrier has a shorter area or shelter area with which it runs along this plane or even below this plane. Thus, the shelter area can define the actual length of the beam along the longitudinal axis, especially if the shelter area is longer or larger. At the supernatant region, the carrier projects with an area or a distance, so to speak, and is therefore longer here.
  • the heater may be longer in some areas where they do not necessarily have to have a single and uniform length.
  • it can be better fitted in a pump housing or in a pump chamber.
  • thereby a kind of enlargement of the surface of the heater and thus also the heating power can be achieved. This will be explained in more detail below.
  • the carrier may have different heights or different lengths in the axial direction of said longitudinal axis. It can be provided that it has exactly one supernatant region and at least one shelter area, preferably also exactly one shelter area. Essentially, it depends on the fact that the carrier or the heating device is just longer in one area, namely the supernatant area, and protrudes from the other shape.
  • the other end of the carrier is cut straight.
  • such a section is parallel to the said plane perpendicular to the longitudinal axis or perpendicular itself, because it is relatively easy to perform on the one hand.
  • an adaptation of the carrier or the heating device to a flat side of the pump chamber can take place.
  • a truncation of the heater or the carrier can advantageously be done with laser.
  • the protrusion region can be formed so that the carrier is simply cut off at one end at an angle. This results in a cutting plane at an angle of 5 ° to 45 ° can stand to the longitudinal axis. Preferably, it can be at an angle of 15 ° to 30 ° to the longitudinal axis.
  • the oblique cut on the support is formed so that forms a continuously rising and then again continuously sloping protrusion region.
  • the supernatant region may be formed as a protruding region such that it rises sharply rising from a rather straight cut off carrier, forms a tip or a maximum projection and then drops again. An increase and decrease in the supernatant region can generally be symmetrical or unbalanced.
  • the supernatant region may increase slowly and then fall sharply and significantly steeper after a maximum supernatant.
  • an end edge or cut edge of the carrier can run continuously at the end with the protrusion region.
  • the pitch of the projection region can be formed at least partially varying.
  • the end edge of the carrier can just run in a plane here.
  • the carrier has as a basic shape a kind of tube with a round cross-section around a longitudinal axis. This is advantageously a cylindrical tube. It should have approximately constant wall thickness.
  • a cylindrical tube with a circular cross-section is easy to manufacture and also has very good properties for use in an impeller pump or radial pump as outer Pumpenschdung. It may consist of stainless steel for corrosion resistance, as it is basically known for this purpose.
  • the heating means or heating elements are arranged for this purpose on an outer side of the carrier or the heating device.
  • the heating means are distributed over a surface or cover not only itself directly an area with a certain Schuffenbach. Rather, they can, of course, with a certain distance to each other, cover a certain or larger area and thus also produce an approximately evenly distributed area performance.
  • a substantial part, preferably at least 50%, or the largest part of the surface of the carrier is heated.
  • the heating means themselves or the heating device have the same or a substantially constant area performance. This can be achieved that the essential surface of the heater or the carrier undergoes uniform heating and so even heat transfer takes place evenly in the funded and heated liquid. In order to achieve this, an additional or extended heating means can be provided in the projection region, which would otherwise not be present. Thus, the overall performance of the heater may increase as the area of the carrier increases through the overhang area. In another basic embodiment of the invention, the heating means or the heating device may have an unequal or a different area performance in the projection region. On the one hand, this can be achieved by providing no heating means or only a very small amount of heating means in the projection region.
  • the heat transfer surface can be increased to the pumped liquid out, which is usually accompanied by an additional heating.
  • a surface output can also be provided in the supernatant region by a heating means, which adds up to the previous area performance of the carrier. This can be exploited that near the supernatant region a particularly good heat dissipation by the pumped liquid takes place, for example because it flows very fast or very good along.
  • the pump according to the invention in particular as an impeller pump or radial pump, has at least one inlet into the pump chamber on the pump housing or on the pump chamber and at least one outlet out of the pump chamber.
  • This central inlet leads into the pump chamber along the longitudinal central axis of the pump or concentrically with an impeller axis and toward the impeller. Starting from the impeller extends around the pump chamber, in fact substantially circular. A substantial area of the outer wall of the pump chamber is then formed by the aforesaid heating device, as it were a kind of shell wall of the pump chamber.
  • An outlet from the pump chamber is provided at an end of the pump chamber remote from the impeller.
  • the outlet goes from the end of the pump chamber with a width that starts from the width of the pump chamber and then increases.
  • the pump chamber rises in the region shortly before the outlet, for example along a half or a third revolution, at an angle between 5 ° and 30 ° to the plane perpendicular to the longitudinal center axis of the pump and can then open into the outlet.
  • the supernatant region of the heater is arranged so that it can use the existing at this point greater height of the pump chamber, which appears as a kind of supernatant, and run it. As previously mentioned, this generally makes use of an additional possibility of an enlarged heater with more area.
  • the other end of the heater which is advantageously cut approximately straight, may be arranged at the other axial end portion of the pump chamber, in particular close to the impeller or these and the inlet radially surrounding approximately. This takes into account that the impeller usually rotates on a boundary of the pump chamber running essentially in one plane or at least rotationally symmetrical, which just favors a straight-cut end of the heating device.
  • a pump 11 according to the invention with a pump housing 12 is shown in section, which is designed as an impeller pump or radial pump. It can be used advantageously in a dishwasher or in a washing machine.
  • the pump housing 12 has an inlet 13 and an outlet 14 together with outlet 15 from an annular pump chamber 16 out. Close to a pump chamber bottom 17, a conventional impeller 18 is arranged as an impeller, which is driven by a pump motor 20 not described in detail.
  • a pump is known from the DE 102011003467 A1 ,
  • the pump chamber 16 is bounded by a heater 22 according to the invention which simultaneously forms an aforementioned radial outer pump chamber wall.
  • the heater 22 consists of a metallic tubular support 24 and arranged on its outside heating elements 26. Its possible embodiments are explained in more detail below.
  • the heater 22 is seated together with U-like cross-sealing ring 23a and round sealing ring 23b sealed in the pump housing 12th
  • the heater 22 is on the one hand round or circular, advantageously cut to length by a pipe. Furthermore, it or the carrier 24 in the Fig. 1 below an aforementioned projection region 28, with which it projects beyond a plane which is perpendicular to the dashed longitudinal axis L of the heater 22 and the pump 11 and which passes through the upper end in Fig. 1 left top of the heater 22 extends.
  • the heating device 22 according to the FIGS. 2, 4 and 5 be cut off at an angle. According to the Fig.
  • a supernatant region 28' may not be formed continuously or pronounced as a tip or towering tongue, ie with a strong increase and heavy waste just before the top 28 '. This has been explained above. From the Fig. 1 is also good to recognize the advantage of the supernatant region according to the invention, namely that thus the heater 22 and heating elements 26 and thus a heating power in the region of the pump chamber 16 may be provided which is partially increased in the circumferential direction to enter the outlet 14 and then the Outlet 15 to go over.
  • the total provided in the pump 11 heated surface can be increased and, for example, as will be explained below, the total planned heating power can be increased, so that under certain circumstances, a surface power to the heater 22 and the carrier 24 remains approximately the same.
  • the shape of the outlet 14 and the left end of the pump chamber 16 can be easily imagine that from the area in the upper left in Fig. 1 the pump housing 12 and in particular the heating device 22 correspondingly rising and thus no longer perpendicular to the longitudinal central axis L extends to the area that bottom left in the Fig. 1 is shown. In particular, from the isolated representations of the heaters of FIGS. 2, 4 and 5 this can be seen.
  • a seal by means of the sealing rings 23a left and 23b right is a little more complicated in the left sealing ring 23a, because this does not extend in a plane perpendicular to the longitudinal central axis L. But this can just be easily solved by the fact that the left sealing ring 23a, as shown, a left end edge of the heater 22 includes U-like and thus sits firmly and tightly.
  • a left end edge of the heater 22 includes U-like and thus sits firmly and tightly.
  • the three lower heating elements 26a to 26c extend starting from a contact 27a parallel to each other and also parallel to the lower, so to speak straight end edge of the heater 22.
  • the uppermost heating element 26d extends slightly upwards in the area created by the protrusion region 28 and thus has a significantly greater distance to the nearest heating element 26c. Due to the lateral heat distribution in the carrier 24 of the heating device 22, it can be assumed that the liquid flowing along it also heats up in this intermediate region. Essentially, however, this is a variant of a heating device which has approximately the same total heating power when the surface area is increased.
  • heating elements 126a to 126e in turn depart from contacts 127a and 127b and extend approximately in the direction of rotation of the heating device 122 or of the corresponding support tube 124.
  • the heating elements 126a to 126e have as far as possible equal distances to one another, so that only the lowermost heating element 126a runs parallel to the lower straight end edge of the heating device 122.
  • the next heating element 126b has already been pulled slightly upwards and thus no longer runs parallel to it.
  • due to the oblique courses of the heating elements 126 their lengths are slightly different.
  • each of the heating elements generates as much heat as possible.
  • the heating elements 126 have an increasing length up to the uppermost heating element 126e, a total heating power may also remain the same despite the added projection region 128.
  • a further modification of a heating device 222 according to the invention is shown. Again, run on a tubular support 224 a plurality of heating elements 226a to 226d. While the three lower heating elements 226a to 226c are similar in shape and parallel to each other and parallel to the lower end edge of the carrier 224, an upper heating element 226d is formed differently. It is, in order to additionally exploit the surface area of the overhang area 228 that has been gained, in a meandering or wavy manner and thus directly covers a larger area. Furthermore, the heating element 226d heats an even larger area by its corrugated shape. Due to its length, in turn, a cross section, in particular a width, of the heating element 226d can be reduced in comparison to the other heating elements 226a to 226c, so that overall it also has a significantly higher heating power.
  • the heater 222 is according to Fig. 5 an example of how can be achieved by the increased surface area of the heater or the carrier, a total significantly increased total heating power.
  • the area output of the heating device 222 can also roughly correspond to that of a heating device with four heating elements corresponding to the heating elements 226a to 226c which has just been cut off at the top.
  • a pump housing 312 has an inlet 313 in a not visible here pump chamber 316, wherein also not shown Impeller is located just below the inlet 313, so far left. Although this still corresponds to a certain extent the pump 11 off Fig. 1 , however, then in the pump 311 of the Fig. 6 the pump chamber 316 and a surrounding the pump chamber heater 322 is formed so that it runs from the impeller in the other direction, ie to the right, especially in the direction of a pump motor 320 or under certain circumstances, this may even extend beyond this piece. In particular, a projection region 328 of the heater 322 now projects in a direction to the right away from the impeller and from the inlet 313.
  • Fig. 6 In the Fig. 6 is to be seen in the upper right near the projection region 328 of the heater, as there is an outlet 314 from the pump chamber 316 and the pump housing 312 is provided, which leads in the direction of rotation of the pumped liquid in the drawing plane into the exhaust port 315 shown below. At the outlet 315 itself it can be seen that here the heater 322 can not have a high altitude. Like in Fig. 1 However, it can be seen in the top of the page Fig. 6 In the region of the outlet 314, the distinct projection region 328 may very well be provided.
  • the heater 322 can basically as described above or according to the FIGS. 2, 4 and 5 be formed, ie outside wear heating elements with different training and / or arrangement.
  • the rotation according to the Fig. 7 to 9 in each case 90 ° illustrates how with the obliquely cut heater 322 and the correspondingly formed protrusion region 328, the special shape of the outer wall of the pump chamber 316 can be used to form the heater, which forms a substantial part of this pump chamber wall, as large as possible. From the Fig. 9 is again specifically seen that just in the area in which the outlet 314 and the outlet port 315 separates from the pump chamber, a supernatant area can not be provided.
  • the shifted cutting planes of the 10 to 12 make the course or the shape of the heater 322 again clear.
  • the maximum possible space or the maximum possible area on the outer pump chamber wall is used for the heating device. It is assumed here that the pump chamber or the pump housing in the mold is substantially embossed by an optimized outlet 314 or outlet connection 315.

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Description

    Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Pumpe, vorzugsweise Impellerpumpe bzw. Radialpumpe, mit einer Heizeinrichtung. Aus der EP 2150165 B1 ist es bekannt, eine Impellerpumpe bzw. Radialpumpe mit einer integrierten Heizung zu versehen. Die Heizeinrichtung ist dabei rohrförmig und bildet einen Teil einer Außenwand einer Pumpenkammer. An der Außenseite der Heizeinrichtung sind Heizmittel in Form von Dickschichtheizleitern vorgesehen. An der Innenseite der Heizeinrichtung strömt das umlaufende Wasser entlang auf seinem Weg vom Impeller bis zum Auslass aus der Pumpenkammer heraus. Es gibt eine starke Bestrebung, hier eine möglichst hohe Heizleistung vorsehen zu können bzw. eine möglichst gute Beheizung des gepumpten Wassers erreichen zu können. Aus der DE 10 2012 202065 B3 ist eine weitere Impellerpumpe mit integrierter Heizung bekannt, deren Heizelemente als Dickschichtheizelemente ausgeführt sind.
    • Aufgabe und Lösung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer Heizeinrichtung versehene Pumpe zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und es insbesondere möglich ist, eine Heizeinrichtung gebrauchstauglich und mit möglichst hoher Heizleistung zu machen, um Wasser beim Pumpen bzw. Fördern möglichst gut erwärmen zu können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert.
    Es ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung bei einer Pumpe mit Pumpengehäuse und Pumpenkammer in dieser Pumpenkammer angeordnet ist, die als Begrenzung der Pumpenkammer in radialer Richtung dient. Insbesondere bildet die Heizeinrichtung eine umlaufende Außenwandung der Pumpenkammer der Pumpe. Dazu weist die Heizeinrichtung einen Träger als eine Art Rohr mit rundem Querschnitt um eine Längsachse der Heizeinrichtung herum auf.
  • Erfindungsgemäß steht der Träger an mindestens einem Ende mit einem Überstandsbereich über eine Ebene senkrecht zur Längsachse über bzw. ist der Träger an diesem Umfangsbereich länger als an einem anderen. An diesem Überstandsbereich ist der Träger also sozusagen länger als üblich. Des Weiteren weist der Träger einen kürzeren Bereich bzw. Unterstandsbereich auf, mit dem er entlang dieser Ebene oder sogar unter dieser Ebene verläuft. Somit kann der Unterstandsbereich die eigentliche Länge des Trägers entlang der Längsachse definieren, insbesondere wenn der Unterstandsbereich länger oder größer ist. An dem Überstandsbereich steht der Träger sozusagen mit einem Bereich oder mit einem Abstand über und ist hier somit länger.
  • Damit ist es mit der Erfindung möglich, dass die Heizeinrichtung in manchen Bereichen, in denen sie nicht zwingend eine einzige und einheitliche Länge aufweisen muss, länger ausgebildet sein kann. Somit kann sie beispielsweise besser in ein Pumpengehäuse bzw. in eine Pumpenkammer eingepasst werden. Des Weiteren ist es möglich, dass dadurch eine Art Vergrößerung der Fläche der Heizeinrichtung und somit auch deren Heizleistung erreicht werden kann. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert.
  • In Ausgestaltung der Erfindung kann der Träger in axialer Richtung der genannten Längsachse unterschiedliche Höhen bzw. unterschiedliche Längen aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass er genau einen Überstandsbereich und mindestens einen Unterstandsbereich aufweist, vorzugsweise auch genau einen Unterstandsbereich. Im Wesentlichen kommt es dabei darauf an, dass der Träger bzw. die Heizeinrichtung eben nur in einem Bereich, nämlich dem Überstandsbereich, länger ist und aus der sonstigen Form heraussteht.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das andere Ende des Trägers gerade abgeschnitten ist. Vorteilhaft ist ein solcher Schnitt parallel zu der genannten Ebene senkrecht zur Längsachse bzw. verläuft selbst senkrecht, weil er zum Einen relativ leicht durchzuführen ist. Zum Anderen kann so eine Anpassung des Trägers bzw. der Heizeinrichtung an eine flache Seite der Pumpenkammer erfolgen. Ein Abschneiden der Heizeinrichtung bzw. des Trägers kann vorteilhaft mit Laser erfolgen.
  • Der Überstandsbereich kann so ausgebildet sein, dass der Träger an einem Ende einfach schräg abgeschnitten ist. So ergibt sich eine Schnittebene, die in einem Winkel von 5° bis 45° zur Längsachse stehen kann. Vorzugsweise kann sie in einem Winkel von 15° bis 30° zur Längsachse stehen. Somit ist der schräge Schnitt am Träger so ausgebildet, dass sich ein kontinuierlich ansteigender und dann wieder kontinuierlich abfallender Überstandsbereich bildet.
    In Ausgestaltung der Erfindung kann der Überstandsbereich derart als abstehender Bereich ausgebildet sein, dass er von einem an sich eher gerade abgeschnittenen Träger stark ansteigend abgeht, eine Spitze bzw. einen maximalen Überstand bildet und dann wieder abfällt. Ein Ansteigen und Abfallen am Überstandsbereich kann ganz allgemein symmetrisch sein oder aber unsymmetrisch. So kann der Überstandsbereich langsam ansteigen und dann nach einem maximalen Überstand stark und deutlich steiler abfallen.
    In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an dem Ende mit dem Überstandsbereich eine Endkante bzw. Schnittkante des Trägers kontinuierlich verlaufen. Vorteilhaft sind dabei weder Absätze noch Winkel vorgesehen, wodurch sowohl eine Fertigung der Heizeinrichtung als auch eine Einpassung in eine Pumpenkammer leichter ist. Dabei kann die Steigung des Überstandsbereichs zumindest teilweise variierend ausgebildet sein. Alternativ kann die Endkante des Trägers hier eben in einer Ebene verlaufen. Erfindungsgemäß weist der Träger als Grundform eine Art Rohr mit rundem Querschnitt um eine Längsachse herum auf. Vorteilhaft ist dies ein zylindrisches Rohr. Es sollte in etwa gleichbleibende Wandstärke aufweisen. Besonders bevorzugt wird ein zylindrisches Rohr mit einem kreisrunden Querschnitt. Ein solches Rohr ist leicht herzustellen und weist darüber hinaus für den Einsatz in einer Impellerpumpe bzw. Radialpumpe als äußere Pumpenkammerwandung sehr gute Eigenschaften auf. Es kann für eine Korrosionsbeständigkeit aus Edelstahl bestehen, wie er grundsätzlich für diesen Einsatzzweck bekannt ist.
    In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind auf einer Außenseite des Trägers bzw. der Heizeinrichtung die Heizmittel bzw. Heizelemente dafür angeordnet. Vorzugsweise sind die Heizmittel flächig verteilt bzw. bedecken nicht nur selbst direkt eine Fläche mit einer bestimmten Heizmittelbreite. Vielmehr können sie, selbstverständlich mit gewissem Abstand zueinander, eine gewisse bzw. größere Fläche bedecken und somit auch eine annähernd gleich verteilte Flächenleistung erzeugen. Insbesondere ist ein wesentlicher Teil, vorzugsweise mindestens 50%, bzw. der größte Teil der Fläche des Trägers beheizt. Bevorzugt werden Dickschicht-Heizleiterbahnen als Heizleiterbahnen, da sie in vielfältig variierender Form aufgebracht werden können, beispielsweise mit einer entsprechenden Ausgangs-Dickschichtpaste mit Siebdruckverfahren odgl..
  • In einer grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem Überstandsbereich die Heizmittel selbst bzw. die Heizeinrichtung eine gleiche bzw. eine im Wesentlichen gleichbleibende Flächenleistung aufweisen. Damit kann erreicht werden, dass die wesentliche Fläche der Heizeinrichtung bzw. des Trägers eine gleichmäßige Beheizung erfährt und so auch ein Wärmeübergang in die geförderte und beheizte Flüssigkeit gleichmäßig erfolgt. Um dies zu erreichen, kann in dem Überstandsbereich ein zusätzliches bzw. verlängertes Heizmittel vorgesehen sein, welches ansonsten nicht vorhanden wäre. Damit kann die Gesamtleistung der Heizeinrichtung in dem Maß anwachsen, wie die Fläche des Trägers durch den Überstandsbereich anwächst.
    In einer anderen grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann in dem Überstandsbereich das Heizmittel bzw. die Heizeinrichtung eine ungleiche bzw. eine unterschiedliche Flächenleistung aufweisen. Dies kann einerseits dadurch erreicht werden, dass hier im Überstandsbereich gar keine Heizmittel oder nur in sehr geringem Umfang Heizmittel vorgesehen sind. Durch die Wärmeleitung des Trägers an sich, insbesondere im Fall von Metall bzw. Edelstahl als Träger, kann die Wärmeübergangsfläche zur geförderten Flüssigkeit hin vergrößert werden, was in aller Regel mit einer zusätzlichen Erwärmung einhergeht. Andererseits kann auch in dem Überstandsbereich eine Flächenleistung vorgesehen werden durch ein Heizmittel, welche sich zur bisherigen Flächenleistung des Trägers addiert. Damit kann ausgenutzt werden, dass nahe dem Überstandsbereich eine besonders gute Wärmeabnahme durch die geförderte Flüssigkeit erfolgt, beispielsweise weil sie besonders schnell oder besonders gut entlang strömt.
    Die erfindungsgemäße Pumpe, insbesondere als Impellerpumpe bzw. Radialpumpe, weist am Pumpengehäuse bzw. an der Pumpenkammer mindestens einen Einlass in die Pumpenkammer hinein und mindestens einen Auslass aus der Pumpenkammer heraus auf. Dieser zentrale Einlass führt entlang der Längsmittelachse der Pumpe bzw. konzentrisch zu einer Impellerachse in die Pumpenkammer hinein und auf den Impeller zu. Ausgehend vom Impeller erstreckt sich um diesen herum die Pumpenkammer, und zwar im Wesentlichen kreisringartig. Ein wesentlicher Bereich der Außenwand der Pumpenkammer wird dann eben von der vorgenannten Heizeinrichtung gebildet, quasi als eine Art Mantelwand der Pumpenkammer.
  • Ein Auslass aus der Pumpenkammer ist an einem vom Impeller entfernten Ende der Pumpenkammer vorgesehen. Dabei geht der Auslass vom Ende der Pumpenkammer ab mit einer Breite, die ausgeht von der Breite der Pumpenkammer und dann ansteigt. Vorteilhaft steigt die Pumpenkammer in dem Bereich kurz vordem Auslass, beispielsweise entlang einem halben oder einem drittel Umlauf, mit einem Winkel zwischen 5° und 30° zur Ebene senkrecht zur Längsmittelachse der Pumpe an und kann dann in den Auslassstutzen münden. In diesem ansteigenden Bereich kurz vor dem Auslass bzw. Auslassstutzen ist der Überstandsbereich der Heizeinrichtung angeordnet, so dass er die an dieser Stelle vorhandene größere Höhe der Pumpenkammer, die als eine Art Überstand erscheint, nutzen und darin verlaufen kann. Wie zuvor erwähnt, wird hier somit allgemein eine zusätzliche Möglichkeit einer vergrößerten Heizeinrichtung mit mehr Fläche genutzt. Des Weiteren ist hier aufgrund des guten Entlangströmens des geförderten Wassers eine gute Wärmeabnahme möglich.
    Das andere Ende der Heizeinrichtung, das vorteilhaft in etwa gerade abgeschnitten ist, kann am anderen axialen Endbereich der Pumpenkammer angeordnet sein, insbesondere nahe dem Impeller bzw. diesen sowie den Einlass radial in etwa umgebend. Damit wird berücksichtigt, dass der Impeller üblicherweise an einer im Wesentlichen in einer Ebene oder zumindest rotationssymmetrisch verlaufenden Begrenzung der Pumpenkammer umläuft, welche eben ein gerade abgeschnittenes Ende der Heizeinrichtung begünstigen.
    Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe mit einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung,
    Fig. 2 bis 5
    verschiedene Schrägansichten von erfindungsgemäßen Heizeinrichtungen mit schrägen Überstandsbereichen und unterschiedlichen Anordnungen von Heizleitern daran,
    Fig. 6
    eine abgewandelte erfindungsgemäße Pumpe mit einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in Seitenansicht,
    Fig. 7
    die Pumpe aus Fig. 6 um 90° um ihre Längsachse gedreht,
    Fig. 8
    die Pumpe aus Fig. 7 noch einmal um 90° um ihre Längsachse gedreht,
    Fig. 9
    die Pumpe aus Fig. 8 noch einmal um 90° um ihre Längsachse weitergedreht,
    Fig. 10
    eine Schnittdarstellung durch die Pumpe in der Stellung gemäß Fig. 6,
    Fig. 11
    die Schnittdarstellung der Pumpe entsprechend Fig. 10 mit in die Zeichenebene hinein verschobener Schnittebene und
    Fig. 12
    die Schnittdarstellung der Pumpe entsprechend Fig. 10 mit aus der Zeichenebene heraus verschobener Schnittebene.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Pumpe 11 mit einem Pumpengehäuse 12 im Schnitt dargestellt, die als Impellerpumpe bzw. Radialpumpe ausgebildet ist. Sie kann vorteilhaft in einer Geschirrspülmaschine oder in einer Waschmaschine eingesetzt werden. Das Pumpengehäuse 12 weist einen Einlass 13 und einen Auslass 14 samt Auslassstutzen 15 aus einer ringförmigen Pumpenkammer 16 heraus auf. Nahe an einem Pumpenkammerboden 17 ist ein üblicher Impeller 18 als Laufrad angeordnet, der durch einen nicht näher beschriebenen Pumpenmotor 20 angetrieben wird. Eine solche Pumpe ist bekannt aus der DE 102011003467 A1 .
  • Radial nach außen wird die Pumpenkammer 16 von einer Heizeinrichtung 22 gemäß der Erfindung begrenzt, welche gleichzeitig eine vorgenannte radiale äußere Pumpenkammerwandung bildet. Die Heizeinrichtung 22 besteht aus einem metallischen rohrartigen Träger 24 und an seiner Außenseite angeordneten Heizelementen 26. Dessen mögliche Ausbildungen werden nachfolgend noch näher erläutert. Die Heizeinrichtung 22 sitzt dabei samt U-artig übergreifendem Dichtring 23a und rundem Dichtring 23b abgedichtet in dem Pumpengehäuse 12.
  • Wie aus Fig. 1 sowie den zugehörigen Fig. 2 bis 5 zu ersehen ist, ist die Heizeinrichtung 22 einerseits rund bzw. kreisrund ausgebildet, vorteilhaft abgelängt von einem Rohr. Des Weiteren weist sie bzw. der Träger 24 in der Fig. 1 unten einen vorgenannten Überstandsbereich 28 auf, mit dem sie über eine Ebene übersteht, die senkrecht zu der gestrichelten Längsachse L der Heizeinrichtung 22 sowie der Pumpe 11 verläuft und die durch das obere Ende in Fig. 1 links oben an der Heizeinrichtung 22 verläuft. In einer einfachen Ausgestaltung kann die Heizeinrichtung 22 gemäß der Fig. 2, 4 und 5 schräg abgeschnitten sein. Gemäß der Fig. 3, die eine vereinfachte Heizeinrichtung 22' darstellt, kann ein Überstandsbereich 28' auch nicht kontinuierlich ausgebildet sein bzw. deutlich ausgeprägt als Spitze oder hochragende Zunge, also mit starkem Anstieg und starkem Abfall kurz vor der Spitze 28'. Dies wurde vorstehend erläutert.
    Aus der Fig. 1 ist auch gut der Vorteil des erfindungsgemäßen Überstandsbereichs zu erkennen, nämlich dass somit auch die Heizeinrichtung 22 sowie Heizelemente 26 und damit eine Heizleistung in dem Bereich der Pumpenkammer 16 vorgesehen sein können, der in Umfangsrichtung teilweise erhöht ist, um in den Auslass 14 und dann den Auslassstutzen 15 überzugehen. Damit kann die insgesamt in der Pumpe 11 vorgesehene beheizte Fläche vergrößert werden und beispielsweise auch, wie nachfolgend noch erläutert wird, die insgesamt vorgesehene Heizleistung erhöht werden, so dass unter Umständen eine Flächenleistung an der Heizeinrichtung 22 bzw. am Träger 24 in etwa gleich bleibt.
    Die Form des Auslasses 14 bzw. des linken Endes der Pumpenkammer 16 kann man sich leicht dadurch vorstellen, dass von dem Bereich links oben in Fig. 1 das Pumpengehäuse 12 und insbesondere auch die Heizeinrichtung 22 entsprechend ansteigend und somit nicht mehr rechtwinklig zur Längsmittelachse L bis zu dem Bereich verläuft, der links unten in der Fig. 1 dargestellt ist. Insbesondere aus den isolierten Darstellungen der Heizeinrichtungen der Fig. 2, 4 und 5 ist dies zu ersehen. Eine Abdichtung mittels der Dichtringe 23a links und 23b rechts ist beim linken Dichtring 23a etwas komplizierter, weil dieser nicht in einer Ebene senkrecht zur Längsmittelachse L verläuft. Dies kann aber eben leicht dadurch gelöst werden, dass der linke Dichtring 23a, wie dargestellt, eine linke Endkante der Heizeinrichtung 22 U-artig umfasst und somit fest und dicht darauf sitzt.
    In der Fig. 2 ist nun anhand einer herausgenommenen Heizeinrichtung 22 dargestellt, wie dort umlaufende Heizelemente 26a bis 26d angeordnet sind. Die drei unteren Heizelemente 26a bis 26c verlaufen ausgehend von einem Kontakt 27a parallel zueinander und auch parallel zur unteren, sozusagen geraden Endkante der Heizeinrichtung 22. Das oberste Heizelement 26d verläuft leicht nach oben in die von dem Überstandsbereich 28 geschaffene Fläche und weist somit deutlich größeren Abstand zu dem nächstgelegenen Heizelement 26c auf. Aufgrund der lateralen Wärmeverteilung im Träger 24 der Heizeinrichtung 22 kann davon ausgegangen werden, dass auch in diesem Zwischenbereich eine Erwärmung der daran entlangströmenden Flüssigkeit erfolgt. Im Wesentlichen ist dies aber eine Variante einer Heizeinrichtung, die bei vergrößerter Fläche in etwa gleiche Gesamt-Heizleistung aufweist.
  • In der Fig. 4 ist eine weitere Heizeinrichtung 122 dargestellt, bei der von Kontakten 127a und 127b wiederum Heizelemente 126a bis 126e abgehen und in etwa in Umlaufrichtung der Heizeinrichtung 122 bzw. des entsprechenden Trägerrohrs 124 verlaufen. Dabei weisen die Heizelemente 126a bis 126e möglichst gleiche Abstände zueinander auf, so dass nur das unterste Heizelement 126a parallel zur unteren geraden Endkante der Heizeinrichtung 122 verläuft. Bereits das nächste Heizelement 126b ist bereits etwas nach oben gezogen und verläuft somit nicht mehr parallel dazu. Hier ist noch zu beachten, dass aufgrund der schrägen Verläufe der Heizelemente 126 ihre Längen leicht unterschiedlich sind. Dies sollte durch entsprechende Änderung ihrer Widerstände bzw. Querschnitte, insbesondere der Breite, ausgeglichen werden, so dass jedes der Heizelemente möglichst gleich viel Heizleistung erzeugt. Mit dieser Ausgestaltung der Heizeinrichtung 122 kann, obwohl die Heizelemente 126 bis zum obersten Heizelement 126e hin eine ansteigende Länge aufweisen, ebenfalls eine Gesamt-Heizleistung gleich bleiben trotz des hinzugekommenen Überstandsbereichs 128.
  • In der Fig. 5 ist eine weitere Abwandlung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 222 dargestellt. Auch hier verlaufen auf einem rohrartigen Träger 224 mehrere Heizelemente 226a bis 226d. Während die drei unteren Heizelemente 226a bis 226c gleichartig ausgebildet sind und parallel zueinander sowie parallel zur unteren Endkante des Trägers 224 verlaufen, ist ein oberes Heizelement 226d anders ausgebildet. Es ist, um zusätzlich auch den hinzugewonnenen Flächenbereich des Überstandsbereichs 228 auszunutzen, mäanderförmig bzw. wellig ausgebildet und bedeckt somit direkt eine größere Fläche. Des Weiteren beheizt das Heizelement 226d eine nochmals größere Fläche durch seine gewellte Form. Aufgrund seiner Länge kann wiederum ein Querschnitt, insbesondere eine Breite, des Heizelements 226d im Vergleich zu den übrigen Heizelementen 226a bis 226c verringert sein, so dass es insgesamt auch eine deutlich höhere Heizleistung aufweist.
  • Somit ist die Heizeinrichtung 222 gemäß Fig. 5 ein Beispiel dafür, wie durch die vergrößerte Fläche der Heizeinrichtung bzw. des Trägers eine insgesamt deutlich erhöhte Gesamt-Heizleistung erreicht werden kann. Bei entsprechender Ausgestaltung des obersten Heizelements 226d kann auch in etwa die Flächenleistung der Heizeinrichtung 222 in etwa derjenigen einer oben gerade abgeschnittenen Heizeinrichtung mit vier Heizelementen entsprechend der Heizelemente 226a bis 226c entsprechen.
  • In der Fig. 6 ist eine weitere Pumpe 311 schematisch dargestellt mit einem anderen Pumpen-Prinzip, wie es aus der deutschen Patentanmeldung DE 102013211180.0 mit Anmeldetag vom 14. Juni 2013 derselben Anmelderin bekannt ist. Hier weist ein Pumpengehäuse 312 einen Einlass 313 in eine hier nicht zu sehende Pumpenkammer 316 auf, wobei ein ebenfalls nicht dargestellter Impeller sehr knapp unterhalb des Einlasses 313 angeordnet ist, also weit links. Dies entspricht zwar in gewissem Maß noch der Pumpe 11 aus Fig. 1. Allerdings ist dann bei der Pumpe 311 der Fig. 6 die Pumpenkammer 316 und eine die Pumpenkammer umgebende Heizeinrichtung 322 so ausgebildet, dass sie von dem Impeller in die andere Richtung verläuft, also nach rechts, insbesondere in Richtung zu einem Pumpenmotor 320 bzw. unter Umständen kann sie diesen sogar ein Stück überragen. Insbesondere ein Überstandsbereich 328 der Heizeinrichtung 322 steht nun in eine Richtung nach rechts weg vom Impeller und vom Einlass 313 über.
  • In der Fig. 6 ist oben rechts nahe dem Überstandsbereich 328 der Heizeinrichtung zu erkennen, wie dort ein Auslass 314 aus der Pumpenkammer 316 bzw. dem Pumpengehäuse 312 vorgesehen ist, der bei Umlaufrichtung der geförderten Flüssigkeit in die Zeichenebene hinein bis zum unten dargestellten Auslassstutzen 315 führt. Beim Auslassstutzen 315 selbst ist zu erkennen, dass hier die Heizeinrichtung 322 keine große Höhe haben kann. Wie schon in Fig. 1 zu erkennen, kann jedoch oben in der Fig. 6 im Bereich des Auslasses 314 sehr wohl der deutlich ausgeprägte Überstandsbereich 328 vorgesehen sein. Die Heizeinrichtung 322 kann grundsätzlich wie vorbeschrieben bzw. entsprechend der Fig. 2, 4 und 5 ausgebildet sein, also außenseitig Heizelemente tragen mit unterschiedlicher Ausbildung und/oder Anordnung.
  • Die Drehung gemäß der Fig. 7 bis 9 um jeweils 90° verdeutlicht, wie mit der schräg abgeschnittenen Heizeinrichtung 322 bzw. dem entsprechend ausgebildeten Überstandsbereich 328 die spezielle Form der Außenwand der Pumpenkammer 316 genutzt werden kann, um die Heizeinrichtung, welche einen wesentlichen Teil dieser Pumpenkammerwand bildet, möglichst groß auszubilden. Aus der Fig. 9 ist noch einmal speziell zu ersehen, dass gerade in dem Bereich, in dem sich der Auslass 314 bzw. der Auslassstutzen 315 von der Pumpenkammer abtrennt, ein Überstandsbereich gar nicht mehr vorgesehen sein kann.
  • Die verschobenen Schnittebenen der Fig. 10 bis 12 machen den Verlauf bzw. die Form der Heizeinrichtung 322 noch einmal deutlich. Insbesondere wird daraus deutlich, wie der jeweils maximal mögliche Platz bzw. die maximal mögliche Fläche an der äußeren Pumpenkammerwandung für die Heizeinrichtung genutzt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass hier die Pumpenkammer bzw. das Pumpengehäuse in der Form im Wesentlichen von einem optimierten Auslass 314 bzw. Auslassstutzen 315 geprägt wird.

Claims (10)

  1. Pumpe (11, 311) für wasserführende Elektrogeräte, mit einem Pumpengehäuse (12, 312) und einer Pumpenkammer (16, 316) darin, wobei mindestens ein zentraler Einlass (13, 313) in Längsrichtung der Pumpe in die Pumpenkammer hinein vorgesehen ist und mindestens ein Auslass (14, 314) aus der Pumpenkammer heraus vorgesehen ist, wobei in der Pumpenkammer (16, 316) eine Heizeinrichtung (22, 122, 222, 322) angeordnet ist als Begrenzung der Pumpenkammer in radialer Richtung, wobei die Heizeinrichtung einen Träger (24, 124) als eine Art Rohr mit rundem Querschnitt um eine Längsachse herum aufweist, wobei der Einlass (13, 313) auf ein Laufrad bzw. einen Impeller (18) der Pumpe führt und wobei ausgehend von dem Impeller radial außerhalb davon die Pumpenkammer kreisringartig den Impeller zumindest teilweise umgebend ausgebildet ist, wobei sich die Pumpenkammer (16, 316) in axialer Richtung der Pumpe von dem Impeller (18) weg erstreckt bis hin zum Auslass (14, 314) aus der Pumpenkammer an einem vom Impeller entfernten Ende der Pumpenkammer, wobei der Auslass vom Ende der Pumpenkammer abgeht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Träger (24, 124) an mindestens einem Ende mit einem Überstandsbereich (28, 128, 228, 328) über eine Ebene senkrecht zur Längsachse übersteht und mit einem Unterstandsbereich entlang dieser Ebene oder darunter verläuft, wobei der Überstandsbereich (28, 128, 228, 328) der Heizeinrichtung (22, 122, 222, 322) in dem Bereich der Pumpenkammer (16, 316) nahe dem Auslass (14, 314) bzw. in Umlaufrichtung vor dem Auslass angeordnet ist.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (11, 311) eine Impellerpumpe bzw. Radialpumpe ist.
  3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (22, 122, 222, 322) eine radial äußere Begrenzung der Pumpenkammer (16, 316) bildet, vorzugsweise den wesentlichen Bereich einer radial äußeren Umrandung bzw. Mantelwand der Pumpenkammer.
  4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (22, 122, 222, 322) mit dem anderen Ende nahe dem Impeller (18) bzw. radial außerhalb des Impellers und in etwa auf dessen axialer Höhe angeordnet ist und hier das Ende gerade abgeschnitten ist.
  5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (24, 124) an dem Ende mit dem Überstandsbereich (28, 128, 228, 328) schräg abgeschnitten ist mit einer Schnittebene, die in einem Winkel von 5° bis 45° zur Längsachse steht, vorzugsweise 15° bis 30°.
  6. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende mit dem Überstandsbereich (28, 128, 228, 328) eine Endkante des Trägers (24, 124) kontinuierlich ohne Absätze oder Winkel verläuft, vorzugsweise in einer Ebene.
  7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (24, 124) als Grundform ein Rohr ist, insbesondere ein zylindrisches Rohr, vorzugsweise ein zylindrisches Rohr mit kreisrundem Querschnitt.
  8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Außenseite des Trägers (24, 124) Heizmittel angeordnet sind, vorzugsweise flächig verteilt, insbesondere als Heizleiterbahnen (26, 126, 226) wie Dickschicht-Heizleiterbahnen oder dergleichen.
  9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Überstandsbereich (228) die Heizmittel (226) bzw. die Heizeinrichtung (222) eine gleiche bzw. eine gleichbleibende Flächenleistung aufweisen.
  10. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Überstandsbereich (28, 118, 328) die Heizmittel (26, 126) bzw. die Heizeinrichtung (22, 122) eine ungleiche bzw. eine unterschiedliche Flächenleistung aufweisen.
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