EP3021732A1 - Wasserführendes haushaltsgerät mit einer ein spaltrohr aufweisenden pumpeinheit - Google Patents

Wasserführendes haushaltsgerät mit einer ein spaltrohr aufweisenden pumpeinheit

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Publication number
EP3021732A1
EP3021732A1 EP14736867.4A EP14736867A EP3021732A1 EP 3021732 A1 EP3021732 A1 EP 3021732A1 EP 14736867 A EP14736867 A EP 14736867A EP 3021732 A1 EP3021732 A1 EP 3021732A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pipe section
household appliance
unit
plastic
rotor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14736867.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Igor Hoffmann
Stephan Lutz
Hans-Holger Pertermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3021732A1 publication Critical patent/EP3021732A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/0626—Details of the can
    • 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
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/44—Current or voltage
    • D06F2103/48—Current or voltage of the motor driving the pump
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a water-conducting household appliance with at least one
  • Pump unit which comprises an electric motor with a rotor unit held in liquid and a stator unit fixedly arranged in a dry outer space and a pipe section arranged between rotor unit and stator unit, according to the preamble of claim 1.
  • Dishwasher a washing machine, a tumble dryer or similar devices of the so-called "white goods" to circulate and / or pumping off the optionally with detergent and / or dirt offset water to provide at least one pump unit having an electric motor with a rotor unit held in liquid and a
  • the rotor unit can be lubricated by its arrangement in the liquid also from this, so that optionally one in a dry outer space fixedly arranged stator and a arranged in the magnetic gap between the rotor unit and stator unit of non-magnetic material
  • Such an arrangement with a tube section in the magnetic gap is often also referred to as a canned tube arrangement, in particular a containment shell, in which the canned tube is filled with a liquid such as, for example, with a fluid or other fluid and dic remove these from the outside.
  • the split tube provides separation between its fluid-filled interior housing the shaft of the pump and the rotor unit mounted thereon and the dry exterior housing the stator unit.
  • Bearing shields and other construction elements from a part as a plastic pot is made by injection molding.
  • the plastics used should be inexpensive, resistant to hydrolysis and chemicals as well as stable in temperature with high rigidity.
  • the high filling levels with glass fibers required for this purpose limit the processing capability, especially with thin wall thicknesses.
  • the invention is based on the problem of bringing the various requirements for the arranged in the magnetic gap pipe section between the rotor unit and the stator of the pump unit as well as possible in harmony with each other.
  • the invention solves this problem by a water-conducting household appliance with the features of claim 1. Further advantages and features and further developments of the invention are set forth in claims 2 to 1 1, the features of which can be implemented individually or in combination with each other.
  • a household appliance in which characterized in that a pipe section in the magnetic gap between a held in an at least in operating phase liquid space rotor unit and a fixed in a dry outer space stator made of a flowable plastic with formed a melt flow index of more than 10 cm 3 per 10 minutes, the injection molding of this pipe section is simplified. This can be done sufficiently fast so that very small wall thicknesses can be formed for minimizing the magnetic gap.
  • the pipe section has a wall thickness of less than 0.75 millimeters.
  • ferrite arrangements for the rotor unit can form a sufficiently high efficiency. It is possible to dispense with such arrangements based on rare earths.
  • the said pipe section is formed from a plastic having a melt flow index of more than 30 cm 3 per 10 minutes at 230 ° C.
  • the production of the pump unit is particularly simple if the pipe section expediently part of a one-piece housing part of the
  • Pump housing is, in particular forms an integral part of the pump housing.
  • this one-piece housing part can form a rotor housing, in whose rotor chamber the drive shaft is accommodated with the rotor unit of the motor of the pump unit attached to it.
  • a rear housing bottom and / or a front end section bounding the hydraulic chamber of the pump unit may be integrally formed on the pipe section. Then, one or more additional sealing points between the pipe section and one or more attachment components, such as e.g. a separate, rear housing bottom or a hydraulic chamber limiting, separate front end component can be avoided.
  • the pipe section is sealed as a separate component embedded in a multi-part pump housing to thereby only have to use the expensive material in the actual canned area, but otherwise to be able to resort to cheaper materials.
  • the said pipe section in both cases is a so-called. Canned in the magnetic gap between the rotor and stator.
  • the pipe section can form an injection-molded part or a component of an injection-molded part, and nevertheless the o. G. have thin wall thickness.
  • the plastic of the pipe section is in particular highly reinforced and has a glass fiber or carbon content of at least 30%, in particular of at least 40%.
  • FIG. 1 shows an exemplary domestic appliance, here a dishwasher, in a schematic, partially cutaway view with a circulating and / or suction pump unit,
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of a pump unit
  • FIG. 3 shows a section approximately along the line III-III in FIG. 2
  • the household appliance 1 shown schematically in FIG. 1 forms an example dishwashing machine here.
  • other household appliances in particular large appliances, come into consideration for an embodiment according to the invention.
  • the dishwashing machine 1 shown schematically here is a domestic dishwasher and has a washing container 2 for receiving ware to be processed such as dishes, pots, cutlery, glasses, cooking utensils u. on.
  • ware such as dishes, pots, cutlery, glasses, cooking utensils u. on.
  • Washing container 2 may have an at least substantially rectangular floor plan with a front side V facing a user in the operating position.
  • the washing container 2 can be closed by a door 3.
  • This door 3 is shown in Figure 1 in the closed position and, for example, swiveled about a lower horizontal axis 3a in the direction of the arrow 3d. Another, different from the pivoting opening movement is possible.
  • the items to be washed can be held in at least one washing basket 4; Here, for example, exactly two crockery baskets 4, 5 are provided one above the other in the washing container 2.
  • the number of washing baskets 4, 5 may vary depending on the extent and type of the dishwasher 1. Also a so-called cutlery drawer may be additionally provided.
  • These crockery baskets 4, 5 are sprayers 6, 7, for example, over long in the radial direction, each rotatable about a center spray arms and / or individual nozzles with fresh water FW and / or with circulating water, which may be mixed with detergent, so-called wash liquor S, acted upon.
  • the rinsing baskets 4, 5 can be displaced forward, for example, on rollers 10, so as to achieve an access position for the user, in which the rinsing baskets 4, 5 can be conveniently loaded and unloaded.
  • Push handles to simplify the insertion and removal of the washing baskets 4, 5 may be provided.
  • the fresh water FW and / or the circulating and with cleaning agents and / or rinse aid or other agents and / or contaminants from the washware added wash liquor S runs after its or its distribution in the washing compartment 2 and on the items to be washed down over a in the bottom portion 8 of Rinse tank 2 arranged
  • the pump units 9, 12 can also be combined with each other, so that then only a single pump unit is present in total.
  • the at least one pump unit 9, 12 here comprises a centrifugal pump with a
  • Impeller 15 which can be designed differently depending on the version. This is driven by a central drive shaft 16 which is mounted wet in its end region.
  • the drive shaft 16 is rotatable by an electric motor 17, i. can be driven, wherein the electric motor 17 comprises a arranged on the drive shaft 16 and held in fluid with this rotor unit 18 to which radially outward also in the
  • Liquid space lying gap region 19 connects.
  • the term "held in liquid” means that the corresponding receiving space for the rotor unit can be flooded at least during operation by liquid such as rinsing liquor or water / wastewater
  • Liquid is alternatively possible.
  • a tube section 20 Connected radially outward to the gap region 19 is a tube section 20 as a one-part or multi-part component of a housing 21, which delimits the wet inner region 22, in which the drive shaft 16 is accommodated with the rotor unit 18, from a dry outer space 23.
  • a stator 24 is fixed, which here in particular comprises a plurality of stator plates, each of
  • the pipe section 20 is thus located parallel to the gap region 19 and between the rotor unit 18 and the stator unit 24 in the magnetic gap.
  • the thickness of this gap is defined by the sum of the thickness of the liquid gap 19 and the thickness of the pipe section 20.
  • the thickness of the magnetic gap for a high magnetic efficiency should be as small as possible.
  • the pipe section 20 consists of a readily flowable plastic with a melt flow index of more than 10 cm 3 per 10 minutes.
  • the pipe section 20 has a previously unknown thin wall thickness of less than 0.75 millimeters.
  • the pipe section 20 made of a plastic with a
  • Melt flow index of more than 30 cm 3 per 10 minutes at 230 ° C may be formed.
  • housing part 21 which receives the drive shaft 16 with the rotor unit 18, in spite of its course of varying thicknesses may be formed as a whole integral injection molded part. It comprises the tube section 20 surrounding the rotor unit 18 radially and preferably round-cylindrical, which forms a so-called gap tube in the magnetic gap between rotor 18 and stator unit 24.
  • housing part 21 which receives the drive shaft 16 with the rotor unit 18, in spite of its course of varying thicknesses may be formed as a whole integral injection molded part. It comprises the tube section 20 surrounding the rotor unit 18 radially and preferably round-cylindrical, which forms a so-called gap tube in the magnetic gap between rotor 18 and stator unit 24.
  • the tube section 20 surrounding the rotor unit 18 radially and preferably round-cylindrical, which forms a so-called gap tube in the magnetic gap between rotor 18 and stator unit 24.
  • Rotor unit 18 acts, a housing bottom 31 may be formed, so that a closed-end containment shell is formed.
  • a so-called B or rear bearing receptacle or a so-called B or rear bearing for the drive shaft 16 may be integrally formed on the housing bottom 31 on the inside.
  • a passage for the drive shaft 16 having, axial end of the can 20, a front
  • End section 29 integrally formed.
  • End section 29 may in particular have an end-side receiving wall or a flange for receiving a so-called A or front bearing holder 30.
  • the front end wall preferably also forms a portion of the boundary of the hydraulic chamber 28 of the pump unit 12, in which the impeller 15 is housed.
  • a one-piece housing part 21 is provided for the drive shaft 16 with the rotor unit 18, which consists of an axial, preferably cylindrical, preferably substantially circular, pipe section 20, which has a rotor chamber for accommodating the rotor unit 18 in the radial direction its axial longitudinal extent considered limited, a rear, integrally molded housing bottom 31 which closes the pipe section 20 liquid-tight at its rear axial end, and a front end portion 29 together.
  • the impeller 15 is housed to suck Spülflottentellkeit through a central intake manifold 26 from the outside in the axial direction (relative to the elongated drive shaft) into the hydraulic chamber 28 and with a radial direction component through a
  • the tube section 20 which is made of the easily flow-coated plastic with a melt flow index of more than 10 cm 3 per 10 minutes, can also be mounted in the pump housing as a separate component (see FIG. 4). At its front end, this is preferably coupled via an additional sealing point with a separate, front end part or end piece 32, which adjoins the hydraulic chamber 28.
  • the rear end of the pipe section 20 may be provided with a housing bottom 31 integrally formed and thus a containment shell may be formed, the front separate end portion 32 may be made of a less flowable and thus less expensive plastic than the pipe section 20.
  • the high price of the expensive and despite its high melt flow index ' highly reinforced plastic for the pipe section 20 would be less significant in this version of the pump unit in terms of their total cost.
  • FIG. 4 A version in which the B-bearing and the cylindrical, cuff-like surrounding pipe section 20 are made of a first, very easily flowable material and the opposite, the impeller 15 facing end wall of the housing 21 form separate units, is shown in Figure 4. It would also be possible alternatively that only the cylindrical sleeve 20 is formed from the plastic material with a high melt flow index.
  • the housing bottom 31 may also be made of a less flow-smooth plastic than the pipe section 20 accommodating the rotor unit 18. Possibly. it may also be formed as a separate attachment, which can be suitably coupled in a manner analogous to the separate front end portion 32 with the aid of an additional seal to the rear end of the pipe section 20 liquid-tight by means of appropriate fasteners.
  • the pipe section 20 itself can form an injection-molded part or a component of an injection-molded part.
  • Tube section 20 is here polypropylene-based and at the same time highly reinforced - for example by a high glass fiber content of significantly more than 30%, in particular more than 40%, or by a carbon fiber content.
  • a high glass fiber content of significantly more than 30%, in particular more than 40%, or by a carbon fiber content.
  • other reinforcing in particular the tensile strength, impact resistance, and / or compressive strength increasing additives are mixed into the easily flowable plastic material of the can 20.
  • Interior coatings of the pipe section 20 may be advantageous with reinforcing materials.
  • the area adjacent to the rotor chamber and the impeller is preferably a polypropylene having a melt flow index between 10 and 40 cm 3 per 10 minutes, preferably around 30 cm 3 per 10 minutes, used. If, for example, only the split tube 20 is designed like a sleeve as a single part, so can
  • this only be formed by a high-strength plastic for example PPS
  • PPS high-strength plastic
  • melt flow index of more than 10 cm 3 per 10 minutes
  • the rotor unit is free of envelopes at its radially outer edge, ie has bare magnetisable material, in particular ferrite material there.
  • the figure 2 is the bare outside of the magnetizable body 34 of the rotor unit designated 33.
  • An existing of magnetizable material body of the preferably cylindrical rotor unit is expediently mounted on a radially inner support body 35, which is preferably made of plastic. This inner support body sits around the drive shaft firmly on. It has at its end facing the impeller a front, radially outwardly projecting retaining flange 36 and at its end facing away from the impeller a rear, radially outwardly projecting
  • Retaining flange 37 Between the two lateral retaining flanges is the
  • magnetizable body supported on the cylindrical outer surface of the support body, in particular attached thereto.
  • the radially inner edge of the stator unit is as gapless as possible, i. directly contacting on the outer wall of the pipe section or
  • Spraying device 29 front end section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Ein wasserführendes Haushaltsgerät (1), insbesondere eine Geschirrspülmaschine, mit zumindest einer Pumpeinheit (9; 12), die einen Elektromotor (17) mit einer in einem zumindest in Betriebsphasen Flüssigkeit führenden Raum gehaltenen Rotoreinheit (18) und einer in einem trockenen Außenraum fest angeordneten Statoreinheit (24) sowie einem zwischen Rotoreinheit (18) und Statoreinheit (24) angeordneten Rohrabschnitt (20) umfasst wird so ausgebildet, dass der Rohrabschnitt (20) aus einem leicht fließfähigen Kunststoff mit einem Schmelzfließindex von mehr als 10 cm3 pro 10 Minuten gebildet ist.

Description

Wasserführendes Haushaltsgerät mit einer ein Spaltrohr
aufweisenden Pumpeinheit
Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät mit zumindest einer
Pumpeinheit, die einen Elektromotor mit einer in Flüssigkeit gehaltenen Rotoreinheit und einer in einem trockenen Außenraum fest angeordneten Statoreinheit sowie einem zwischen Rotoreinheit und Statoreinheit angeordneten Rohrabschnitt umfasst, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Es ist bekannt, in einem wasserführenden Haushaltsgerät wie etwa einer
Geschirrspülmaschine, einer Waschmaschine, einem Wäschetrockner oder ähnlichen Geräten der sog.„weißen Ware" zum Umwälzen und/oder Abpumpen des ggf. mit Reinigungsmittel und/oder Schmutz versetzten Wassers zumindest eine Pumpeinheit vorzusehen, die einen Elektromotor mit einer in Flüssigkeit gehaltenen Rotoreinheit und einer in einem trockenen Außenraum fest angeordneten Statoreinheit sowie einem im magnetischen Spalt zwischen Rotoreinheit und Statoreinheit angeordneten Rohrabschnitt aus nicht magnetischem Material wie z.B. aus Edelstahl oder Kunststoff umfasst. Die Rotoreinheit kann durch ihre Anordnung in der Flüssigkeit auch von dieser geschmiert werden, so dass ggf. eine bewegliche Wellendichtung entfallen kann. Eine solche Anordnung mit einem Rohrabschnitt im magnetischen Spalt wird häufig auch als Spaltrohranordnung, insbesondere Spalttopf bezeichnet. Dabei ist das Spaltrohr mit einer Flüssigkeit wie z.B. mit Fördermedium oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt und dichtet diese nach außen hin ab. Das Spaltrohr stellt also in radialer Richtung über die axiale Länge des Spaltrohrs betrachtet eine Abtrennung bzw. Abgrenzung zwischen seinem flüssigkeitsgefüllten Innenraum, der die Welle der Pumpe und die auf ihr fest aufsitzende Rotoreinheit aufnimmt, und dem trockenen Außenraum, der die Statoreinheit aufnimmt, bereit. Für eine hohe magnetische Effizienz ist es wichtig, die Dicke des magnetischen Spalts möglichst klein zu halten. Da der Spalt anteilig aus Wandmaterial des Rohrabschnitts und aus Flüssigkeit besteht und da die Dicke des mit Flüssigkeit gefüllten Anteils aus Toleranz- und Verschmutzungsgründen nicht beliebig klein gestaltet werden kann, ist für die Minimierung der Spaltdicke eine Verringerung der Wandstärke des Rohrabschnitts entscheidend. Der Effekt wird besonders stark, wenn Ferritmagnete Verwendung finden, die im Vergleich zu Magneten, die auf Seltenen Erden basieren, eine hohe magnetische Permeabilität, aber eine geringe magnetische Induktion haben. Da die Preise von auf Seltenen Erden basierenden Magneten sich sehr ungünstig entwickelt haben, ist es wünschenswert, möglichst zu Ferritmagneten überzugehen. Gleichzeitig ist zu bedenken, dass häufig das Spaltrohr aus Kostengründen zusammen mit den
Lagerschilden und weiteren Konstruktionselementen aus einem Teil als Kunststoff topf im Spritzverfahren hergestellt ist. Die verwendeten Kunststoffe sollen dabei preiswert, hydrolyse- und chemikalienbeständig sowie temperaturstabil bei gleichzeitig hoher Steifigkeit sein. Die dazu erforderlichen hohen Füllgrade mit Glasfasern schränken aber die Verarbeitungsfähigkeit besonders bei dünnen Wandstärken ein.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die verschiedenen Anforderungen an den im magnetischen Spalt angeordneten Rohrabschnitt zwischen der Rotoreinheit und der Statoreinheit der Pumpeinheit möglichst gut miteinander in Einklang zu bringen. Die Erfindung löst dieses Problem durch ein wasserführendes Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Vorteile und Merkmale sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 1 1 angegeben, deren Merkmale jeweils einzeln oder in Kombination untereinander verwirklicht sein können. Mit der Erfindung ist in Ausbildung nach Anspruch 1 ein Haushaltsgerät geschaffen, bei dem dadurch, dass ein Rohrabschnitt im magnetischen Spalt zwischen einer in einem zumindest in Betriebsphasen Flüssigkeit führenden Raum gehaltenen Rotoreinheit und einer in einem trockenen Außenraum fest angeordneten Statoreinheit aus einem leicht fließfähigen Kunststoff mit einem Schmelzfließindex von mehr als 10 cm3 pro 10 Minuten gebildet ist, das Spritzgießen dieses Rohrabschnitts vereinfacht ist. Dieses kann hinreichend schnell durchgeführt werden, so dass sehr kleine Wandstärken für eine Minimierung des magnetischen Spalts gebildet werden können.
Besonders günstig weist der Rohrabschnitt eine Wandstärke von weniger als 0,75 Millimetern auf. Dadurch können auch Ferritanordnungen für die Rotoreinheit eine hinreichend hohe Effizienz bilden. Es kann auf solche Anordnungen, die auf Seltenen Erden basieren, verzichtet werden. Für möglichst dünne Wandstärken ist es vorteilhaft, wenn der genannte Rohrabschnitt aus einem Kunststoff mit einem Schmelzfließindex von mehr als 30 cm3 pro 10 Minuten bei 230 °C gebildet ist.
Verfahrenstechnisch ist die Herstellung der Pumpeinheit besonders einfach, wenn der Rohrabschnitt zweckmäßigerweise Bestandteil eines einstückigen Gehäuseteils des
Pumpengehäuses ist, insbesondere einen einstückigen Bestandteil des Pumpengehäuses bildet. Insbesondere kann dieses einstückige Gehäuseteil ein Rotorgehäuse ausbilden, in dessen Rotorkammer die Antriebswelle mit der an ihr angebrachten Rotoreinheit des Motors der Pumpeinheit untergebracht ist. Am Rohrabschnitt können dabei insbesondere ein hinterer Gehäuseboden und/oder ein vorderer, die Hydraulikkammer der Pumpeinheit begrenzender Abschlussabschnitt einstückig angeformt sein. Dann können in vorteilhafter Weise ein oder mehrere zusätzliche Dichtstellen zwischen dem Rohrabschnitt und ein oder mehreren Anbaukomponenten wie z.B. einem separaten, hinteren Gehäuseboden oder einem die Hydraulikkammer begrenzenden, separaten, vorderen Abschlussbauteil vermieden werden.
Alternativ ist es auch möglich, dass der Rohrabschnitt als separates Bauteil abgedichtet in ein mehrteiliges Pumpengehäuse eingebettet ist, um dadurch nur in dem eigentlichen Spaltrohrbereich das teure Material einsetzen zu müssen, ansonsten jedoch auf preiswertere Werkstoffe zurückgreifen zu können.
Insbesondere ist der genannte Rohrabschnitt in beiden Fällen ein sog. Spaltrohr im magnetischen Spalt zwischen Rotor- und Statoreinheit. Mit dem verwendeten Kunststoff kann der Rohrabschnitt ein Spritzgussteil bzw. einen Bestandteil eines Spritzgussteils ausbilden und dennoch die o. g. dünne Wandstärke aufweisen.
Für die nötige mechanische Stabilität auch bei dünner Wandstärke ist der Kunststoff des Rohrabschnitts insbesondere hochverstärkt und weist einen Glasfaser- oder Carbonanteil von zumindest 30%, insbesondere von mindestens 40%, auf.
Insbesondere ist eine Geschirrspülmaschine erfindungsgemäß ausgebildet. Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine beispielhaftes Haushaltsgerät, hier eine Geschirrspülmaschine, in schematischer, teilweise aufgeschnittener Ansicht mit einer Umwälz- und/oder Absaugpumpeinheit,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Pumpeinheit, Fig. 3 einen Schnitt etwa entlang der Linie III-III in Figur 2,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer alternativen Pumpeinheit,
Fig. 5 einen Schnitt etwa entlang der Linie V-V in Figur 4,
Elemente mit der gleichen Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das in Figur 1 schematisch dargestellte Haushaltsgerät 1 bildet hier beispielhaft eine Geschirrspülmaschine aus. Wie oben erläutert, kommen auch andere Haushaltsgeräte, insbesondere Großgeräte, für eine erfindungsgemäße Ausbildung in Betracht.
Die hier schematisch dargestellte Geschirrspülmaschine 1 ist eine Haushaltsgeschirrspülmaschine und weist einen Spülbehälter 2 zur Aufnahme von zu bearbeitendem Spülgut wie Geschirr, Töpfen, Bestecken, Gläsern, Kochutensilien u. ä. auf. Der
Spülbehälter 2 kann einen zumindest im wesentlichen rechteckigen Grundriss mit einer in Betriebsstellung einem Benutzer zugewandten Vorderseite V aufweisen. Der Spülbehälter 2 ist von einer Tür 3 verschließbar. Diese Tür 3 ist in Figur 1 in geschlossener Stellung gezeigt und beispielsweise um eine untere Horizontalachse 3a in Richtung des Pfeils 3d aufschwenkbar. Auch eine andere, vom Schwenken abweichende Öffnungsbewegung ist möglich. Das Spülgut ist in zumindest einem Spülkorb 4 halterbar; hier sind im Spülbehälter 2 beispielsweise genau zwei Geschirrkörbe 4, 5 übereinander vorgesehen. Die Anzahl an Spülkörben 4, 5 kann je nach Ausmaß und Art der Geschirrspülmaschine 1 variieren. Auch eine sog. Besteckschublade kann zusätzlich vorgesehen sein. Diese Geschirrkörbe 4, 5 sind über Sprüheinrichtungen 6, 7, zum Beispiel über in radialer Richtung lang erstreckte, jeweils um ein Zentrum rotierbare Sprüharme und/oder über einzelne Düsen mit Frischwasser FW und/oder mit umlaufendem Wasser, das mit Reinigungsmittel versetzt sein kann, sog. Spülflotte S, beaufschlagbar.
Des Weiteren können die Spülkörbe 4, 5 beispielsweise auf Rollen 10 nach vorne verlagerbar sein, um so eine Zugriffstellung für den Benutzer zu erreichen, in der dieser die Spülkörbe 4, 5 bequem be- und entladen kann. Als Bahnen für die Rollen 10 sind seitliche Schienen im Spülbehälter 2 vorgesehen. Zudem können an den jeweils in Richtung zur Vorderseite V weisenden Randebenen der Spülkörbe 4, 5 Zug- und
Schubgriffe zur Vereinfachung des Ein- und Ausschiebens der Spülkörbe 4, 5 vorgesehen sein.
Das Frischwasser FW und/oder die umlaufende und mit Reinigungsmittel und/oder Klarspüler oder anderen Mitteln und/oder Verschmutzungen aus dem Spülgut versetzte Spülflotte S läuft nach seiner oder ihrer Verteilung im Spülbehälter 2 und auf das Spülgut nach unten hin über einen im Bodenbereich 8 des Spülbehälters 2 angeordneten
Sammeltopf mit Siebeinheit 1 1 zu einer dieser nachgeordneten umwälzende Pumpeinheit (Umwälzpumpe) 12, von der es hier beispielhaft über zumindest eine in Figur 1 nur schematisch dargestellte Heizung 13 wieder zu einem Verteiler 14 und von dort aus zu den genannten Sprüheinrichtungen 6, 7 geleitet wird. Zwischen dem Sammeltopf, der Pumpeinheit 12, der Heizung 13, dem Verteiler 14 sowie den Sprüheinrichtungen 6, 7 ist dabei jeweils eine Flüssigkeitsverbindung, insbesondere in Form einer Rohr- oder Schlauchleitung, vorgesehen. Zum Abpumpen von Abwasser AW, aus dem Spülbehälter ist eine Pumpeinheit bzw. eine Abwasserpumpe 9 vorgesehen, die in eine Abflussrohrleitung eingefügt ist. Über diese Abflussrohrleitung wird das Abwasser AWaus der Maschine 1 geleitet.
Die Pumpeinheiten 9, 12 können auch kombiniert miteinander sein, so dass dann nur eine einzige Pumpeinheit insgesamt vorhanden ist.
Die zumindest eine Pumpeinheit 9, 12 umfasst hier eine Kreiselpumpe mit einem
Flügelrad 15, das je nach Version unterschiedlich gestaltet sein kann. Dieses ist von einer zentralen Antriebswelle 16 angetrieben, die in ihrem Endbereich nass gelagert ist. Die Antriebswelle 16 ist durch einen Elektromotor 17 rotierbar, d.h. antreibbar, wobei der Elektromotor 17 eine auf der Antriebswelle 16 angeordnete und mit dieser in Flüssigkeit gehaltene Rotoreinheit 18 umfasst, an die sich nach radial außen ein ebenfalls im
Flüssigkeitsraum liegender Spaltbereich 19 anschließt. Der Begriff„in Flüssigkeit gehalten" bedeutet dabei, dass der entsprechende Aufnahmeraum für die Rotoreinheit zumindest im Betrieb von Flüssigkeit wie Spülflotte oder Wasser/Abwasser durchflutet sein kann. Auch eine andere, die Lagerschmierung und Kühlung übernehmende
Flüssigkeit ist alternativ möglich.
An den Spaltbereich 19 schließt sich nach radial außen ein Rohrabschnitt 20 als ein- oder mehrstückiger Bestandteil eines Gehäuses 21 an, der den nassen Innenbereich 22, in dem die Antriebswelle 16 mit der Rotoreinheit 18 untergebracht ist, von einem trockenen Außenraum 23 abgrenzt. Im trockenen Außenraum 23 ist eine Statoreinheit 24 fest angeordnet, die hier insbesondere mehrere Statorbleche umfasst, die jeweils von
Statormagnetspulen 25 eingefasst sind. Der Rohrabschnitt 20 ist somit parallel zum Spaltbereich 19 und zwischen Rotoreinheit 18 und Statoreinheit 24 im magnetischen Spalt gelegen. Die Dicke dieses Spaltes ist dabei definiert durch die Summe aus der Dicke des Flüssigkeitsspalts 19 und der Dicke des Rohrabschnitts 20. Wie eingangs erwähnt, soll die Dicke des magnetischen Spalts für eine hohe magnetische Effektivität so klein wie irgend möglich sein. Um dies zu ermöglichen, besteht der Rohrabschnitt 20 aus einem leicht fließfähigen Kunststoff mit einem Schmelzfließindex von mehr als 10 cm3 pro 10 Minuten.
Dabei weist der Rohrabschnitt 20 eine bisher nicht gekannte dünne Wandstärke von weniger als 0,75 Millimetern auf.
Insbesondere kann der Rohrabschnitt 20 aus einem Kunststoff mit einem
Schmelzfließindex von mehr als 30 cm3 pro 10 Minuten bei 230 °C gebildet sein.
Wie hier in Figur 2 dargestellt ist, kann insbesondere dasjenige Gehäuseteil 21 , das die Antriebswelle 16 mit der Rotoreinheit 18 aufnimmt, trotz über seinen Verlauf variierender Dicken insgesamt als einstückiges Spritzgussteil ausgebildet sein. Es umfasst den die Rotoreinheit 18 radial und vorzugsweise rundzylindrisch umgebenden Rohrabschnitt 20, der ein sog. Spaltrohr im magnetischen Spalt zwischen Rotor- 18 und Statoreinheit 24 bildet. Insbesondere kann - wie hier im Ausführungsbeispiel von Figur 2 - an den
Rohrabschnitt 20 an dessen dem Flügelrad 15 abgewandten axialen Ende und damit außerhalb des Rohrabschnitts 20, der als Rotorkammer zur Unterbringung der
Rotoreinheit 18 fungiert, ein Gehäuseboden 31 angeformt sein, so dass ein endseitig geschlossener Spalttopf gebildet ist. An diesen Gehäuseboden 31 kann innenseitig insbesondere eine sogenannte B- bzw. hintere Lageraufnahme oder ein sogenanntes B- bzw. hinteres Lager für die Antriebswelle 16 einteilig angeformt sein. Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann am dem Flügelrad 15 zugewandten, einen Durchgang für die Antriebswelle 16 aufweisenden, axialen Ende des Spaltrohrs 20 einen vorderen
Abschlussabschnitt 29 einteilig angeformt sein. Aus diesem steht die Antriebswelle 16 mit dem endseitig an ihr angebrachten Flügelrad 15 in eine Hydraulikkammer 28 der
Pumpeinheit 9, insbesondere Flüssigkeitspumpe hervor. Dieser vordere
Abschlussabschnitt 29 kann insbesondere eine stirnseitige Aufnahmewandung oder einen Flansch zur Aufnahme eines sogenannten A- bzw. vorderen Lagerhalters 30 aufweisen. Die vordere Abschlusswandung bildet vorzugsweise zugleich einen Teilabschnitt der Begrenzung der Hydraulikkammer 28 der Pumpeinheit 12, in der das Flügelrad 15 untergebracht ist. Zusammenfassend betrachtet ist somit für die Antriebswelle 16 mit der Rotoreinheit 18 ein einteiliges Gehäuseteil 21 bereitgestellt, das sich aus einem axialen, vorzugsweise zylindrischen, bevorzugt im Wesentlichen kreiszylindrischen, Rohrabschnitt 20, der eine Rotorkammer zur Unterbringung der Rotoreinheit 18 in radialer Richtung über seine axiale Längserstreckung hinweg betrachtet begrenzt, einem hinteren, einteilig angeformten Gehäuseboden 31 , der den Rohrabschnitt 20 an dessen hinterem axialem Ende flüssigkeitsdicht verschließt, und einem vorderen Abschlussabschnitt 29 zusammen. In der Hydraulikkammer bzw. Flügelradkammer 28 ist das Flügelrad 15 untergebracht, um Spülflottenflüssigkeit durch einen zentralen Ansaugstutzen 26 von außen in axialer Richtung (bezogen auf die langgestreckte Antriebswelle) in die Hydraulikkammer 28 hinein anzusaugen und mit einer radialen Richtungskomponente durch einen
Druckstutzen 27 nach außen aus der Pumpeinheit 9 herauszufordern.
Alternativ kann der Rohrabschnitt 20, der aus dem leicht fließflächigen Kunststoff mit einem Schmelzfließindex von mehr als 10 cm3 pro 10 Minuten hergestellt ist, in das Pumpengehäuse auch als separates Bauteil einmontiert werden (siehe Figur 4). An seinem vorderen Ende ist dieses vorzugsweise über eine zusätzliche Dichtstelle mit einem separaten, vorderen Abschlussteil bzw. Abschlussstück 32 gekoppelt, das an die Hydraulikkammer 28 angrenzt. Zweckmäßigerweise ist kann das hintere Ende des Rohrabschnitts 20 mit einem einteilig angeformten Gehäuseboden 31 versehen und somit ein Spalttopf gebildet sein, ann kann das vordere separate Abschlussteil 32 aus einem weniger fließfähigen und damit kostengünstigeren Kunststoff als der Rohrabschnitt 20 hergestellt werden. Der hohe Preis des teuren und trotz seines hohen Schmelzfließindex' hoch verstärkten Kunststoffs für den Rohrabschnitt 20 würde bei dieser Version der Pumpeneinheit hinsichtlich deren Gesamtkosten weniger stark ins Gewicht fallen.
Eine Version, bei der das B-Lager und der zylindrische, manschettenartig umgebende Rohrabschnitt 20 aus einem ersten, sehr leicht fließfähigen Werkstoff gefertigt sind und die gegenüberliegende, dem Flügelrad 15 zugewandte Stirnwand des Gehäuses 21 separate Baueinheiten bilden, ist in Figur 4 gezeigt. Auch wäre es alternativ möglich, dass nur die zylindrische Manschette 20 aus dem Kunststoff mit hohem Schmelzfließindex gebildet ist. Der Gehäuseboden 31 kann ggf. auch aus einem weniger fließflächigen Kunststoff als der Rohrabschnitt 20, der die Rotoreinheit 18 beherbergt, hergestellt sein. Ggf. kann er auch als separates Anbauteil ausgebildet sein, das zweckmäßigerweise in analoger Weise zum separaten, vorderen Abschlussteil 32 unter Zuhilfenahme einer zusätzlichen Dichtung an das hintere Ende des Rohrabschnitts 20 flüssigkeitsdicht mittels entsprechender Befestigungsmittel angekoppelt werden kann. In den verschiedenen Versionen kann somit der Rohrabschnitt 20 selbst ein Spritzgussteil bzw. einen Bestandteil eines Spritzgussteils ausbilden. Der Kunststoff dieses
Rohrabschnitts 20 ist hier polypropylenbasiert und gleichzeitig - etwa durch einen hohen Glasfaseranteil von deutlich mehr als 30 %, insbesondere von mehr als 40%, oder durch einen Carbonfaseranteil - hochverstärkt. Selbstverständlich können zur Verstärkung des Kunststoffmaterials des Rohrabschnitts bzw. Spaltrohrs 20 auch sonstige verstärkende, insbesondere die Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit, und/oder Druckfestigkeit erhöhende Zusatzstoffe in das leicht fließfähige Kunststoffmaterial des Spaltrohrs 20 eingemischt werden. Zusätzlich oder unabhängig hiervon können Außen- und/oder
Innenbeschichtungen des Rohrabschnitts 20 mit verstärkenden Materialien ggf. vorteilhaft sein.
Hier wird als Kunststoff des Rohrabschnitts 20 und bei eintstückiger Ausbildung des ganzen Gehäuseteils 21 , das die Rotorkammer und den Flügelrad benachbarten Bereich der vorzugsweise ein Polypropylen mit einem Schmelzfließindex zwischen 10 und 40 cm3 pro 10 Minuten, bevorzugt um 30 cm3 pro 10 Minuten, verwendet. Wenn beispielsweise nur das Spaltrohr 20 manschettenartig als Einzelteil ausgebildet ist, so kann
zweckmäßigerweise nur dieses durch einen hochfesten Kunststoff (zum Beispiel PPS) gebildet sein, der einen Schmelzfließindex von mehr als 10 cm3 pro 10 Minuten aufweist, und so in das Pumpengehäuse 21 einmontiert werden, während die übrigen Teile des Geäuteiles 21 sowie des sonstigen Pumpengehäuses aus einem weniger fließfähigen Kunststoff hergestellt sind .
Insgesamt ist durch die Ausführung des zylindrischen Spaltrohrs 20 mit Wandstärken aus medienstabilen Kunststoffen und einer Wandstärke von weniger als 0,75 Millimeter ermöglicht, auch mit Ferritmagneten hocheffiziente Pumpenantriebe herzustellen, die sonst nur mit auf Seltenen Erden basierenden Magneten möglich sind. Dadurch ergeben sich Bauraumvorteile, Gewichtsersparnisse, Wirkungsgradverbesserungen und
Kostensenkungen. Vorteilhaft kann es insbesondere sein, wenn zur weiteren Verringerung der radialen Entfernung zwischen der Rotoreinheit und der Statoreinheit die Rotoreinheit an ihrem radial äußeren Rand umhüllungsfrei ist, d.h. dort blankes magnetisierbares Material, insbesondere Ferritmaterial aufweist. In der Figur 2 ist die blanke Außenseite des magnetisierbaren Körpers 34 der Rotoreinheit mit 33 bezeichnet. Dadurch ergibt sich eine weitere Verbesserung der Antriebseffizienz des elektrischen Motors der Pumpeinheit, der das Flügelrad über die auf der Antriebswelle festsitzende Rotoreinheit antreibt. Ein aus magnetisierbarem Material bestehender Körper der vorzugsweise zylinderförmigen Rotoreinheit wird dazu zweckmäßigerweise auf einem radial inneren Tragkörper 35 befestigt, der vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist. Dieser innere Tragkörper sitzt ringsum die Antriebswelle fest auf. Er weist an seinem dem Flügelrad zugewandten Ende einen vorderen, radial nach außen abstehenden Halteflansch 36 sowie an seinem dem Flügelrad abgewandten Ende einen hinteren, radial nach außen abstehenden
Halteflansch 37 auf. Zwischen den beiden seitlichen Halteflanschen ist der
magnetisierbare Körper auf dem zylindrischen Außenmantel des Tragkörpers gehaltert, insbesondere an diesem befestigt.
Zweckmäßigerweise liegt zur weiteren Minimierung des Magnetspalts zwischen der Rotoreinheit und der Statoreinheit der radial innere Rand der Statoreinheit möglichst spaltlos, d.h. direkt kontaktierend an der Außenwandung des Rohrabschnitts bzw.
Spaltrohrs an. Denn je geringer der Magnetspalt ist, desto wirkungsvoller ist die magnetische Wechselwirkung, insbesondere magnetische Anziehungskraft zwischen dem von der Statoreinheit erzeugten Magnetfeld und dem von der Rotoreinheit erzeugten Magnetfeld.
Bezugszeichenliste:
Haushaltsgerät, 22 nasser Innenraum,
Spülbehälter, 23 trockener Außenraum,
Tür, 24 Statoreinheit,
a Schwenkachse, 25 Statormagnetspulen
d Schwenkrichtung, 26 zentraler Ansaugstutzen
Geschirrkorb, 27 Druckstutzen
Geschirrkorb, 28 Hydraulikkammer
Sprüheinrichtung, 29 vorderer Abschlußabschnitt
Sprüheinrichtung, 30 A- Lagerhalter
Bodenbereich, 31 Gehäuseboden
Pumpeinheit, 32 vorderes, separates Abschlussstück0 Rollen, 33 blanke Außenseite
1 Siebeinheit, 34 magnetisierbarer Körper
2 Pumpeinheit, 35 Tragkörper
3 Heizung, 36, 37 seitliche Halteflansche
4 Verteiler,
5 Flügelrad,
6 Antriebswelle,
7 Elektromotor,
8 Rotoreinheit,
9 Spaltbereich im Flüssigkeitsraum,
0 Rohrabschnitt,
1 Gehäuse,

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Wasserführendes Haushaltsgerät (1 ), insbesondere Geschirrspülmaschine, mit zumindest einer Pumpeinheit (9;12), die einen Elektromotor (17) mit einer in einem zumindest in Betriebsphasen Flüssigkeit führenden Raum gehaltenen Rotoreinheit (18) und einer in einem trockenen Außenraum fest angeordneten Statoreinheit (24) sowie mit einem zwischen Rotoreinheit (18) und Statoreinheit (24)
angeordneten Rohrabschnitt (20) umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohrabschnitt (20) aus einem leicht fließfähigen Kunststoff mit einem Schmelzfließindex von mehr als 10 cm3 pro 10 Minuten gebildet ist.
2. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohrabschnitt (20) eine Wandstärke von weniger als 0,75 Millimetern aufweist.
3. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohrabschnitt (20) aus einem Kunststoff mit einem Schmelzfließindex von mehr als 30 cm3 pro 10 Minuten bei 230 °C gebildet ist.
4. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohrabschnitt (20) einen Bestandteil eines einstückigen Gehäuseteils (21 ) bildet.
5. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohrabschnitt (20) abgedichtet in ein mehrteiliges Pumpengehäuse (21 ) eingebettet ist.
6. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohrabschnitt (20) ein sog. Spaltrohr im magnetischen Spalt zwischen Rotor- (18) und Statoreinheit (24) ist.
7. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rohrabschnitt (20) ein Spritzgussteil bzw. einen Bestandteil eines Spritzgussteils ausbildet.
8. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kunststoff des Rohrabschnitts (20) polypropylenbasiert ist.
9. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kunststoff des Rohrabschnitts (20) hochverstärkt ist.
10. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kunststoff einen Glasfaseranteil von zumindest 30%, insbesondere von zumindest 40%, aufweist.
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