EP3441620B1

EP3441620B1 - Beheizbares pumpengehäuseteil

Info

Publication number: EP3441620B1
Application number: EP18187929.7A
Authority: EP
Inventors: Matthias Gartner
Original assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2038-08-08
Also published as: CN109737101A; EP3441620A1; DE102017118210A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem beheizbaren Pumpengehäuseteil wie es aus der WO 2015/107510 A1 sowie der EP 2 960 595 A1 bekannt ist.
Beheizbare Pumpengehäuse werden beispielsweise für Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen benötigt, um das benötigte Fluid, typischerweise Wasser oder Waschlauge, auf die zur Reinigung erforderliche Temperatur aufzuheizen. Zur Beheizung der Pumpengehäuse wird ein Rohrheizkörper verwendet, der gut wärmeleitend außen an einem Gehäuseteil, bevorzugt einem Blechteil, befestigt, insbesondere angelötet ist. Das Gehäuseteil ist dabei beispielsweise ein Deckel, der eine Öffnung zum Anschließen einer Wasserleitung aufweist.
Zur Temperaturregelung und Temperaturüberwachung sind an dem Rohrheizkörper thermosensitive Schaltungselemente angeordnet, beispielsweise ein Temperaturregler und eine Temperatursicherung, etwa ein Schalter, der sich bei Überschreiten einer kritischen Temperatur öffnet und den Heizstrom abschaltet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie die Ankopplung thermosensitiver Schaltungselemente bei einem beheizbaren Pumpengehäuseteil verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein beheizbares Pumpengehäuseteil mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Das Gehäuseteil kann ein Metallteil sein. Es kann ein Blech, insbesondere ein nichtrostendes Edelstahlblech, enthalten oder daraus geformt sein. Der Rohrheizkörper kann auf der Außenseite des Gehäuseteils angeordnet sein, welche dem Innenraum der Pumpe abgewandt ist. Somit kommt der Rohrheizkörper mit dem im Innern der Pumpe befindlichen Fluid nicht in Kontakt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein erstes thermosensitives Schaltungselement auf einem ersten an den Rohrheizkörper wärmeleitend angekoppelten Trägerteil und ein zweites thermosensitives Schaltungselement auf einem zweiten an den Rohrheizkörper wärmeleitend angekoppelten Trägerteil angeordnet ist. Ein Trägerteil kann durch ein Trägerblech gebildet werden. Ein gut wärmeleitendes Ankoppeln kann durch Verlöten erreicht werden. Die beiden Trägerteile sind separate Bauteile, zwischen denen ein Abstand ist. Die beiden Trägerteile sind somit thermisch und mechanisch nicht direkt miteinander verbunden, sondern nur indirekt, insbesondere über den Rohrheizkörper.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zweite Trägerteil an dem Rohrheizkörper anliegt und ein Kontakt zu dem Gehäuseteil, auf dem der Rohrheizkörper angeordnet ist, durch einen Luftspalt verhindert ist. Auf diese Weise können das erste und das zweite Schaltungselement thermisch unterschiedlich angekoppelt werden. Beispielsweise kann das erste Trägerteil für einen Temperaturregler sowohl an den Rohrheizkörper als auch an das Gehäuseteil des Pumpengehäuseteils thermisch gekoppelt sein, um auch in Abhängigkeit von der Fluidtemperatur schalten zu können, während das zweite Trägerteil für eine Temperatursicherung nur an den Rohrheizkörper gekoppelt wird, um bei einer Überhitzung möglichst schnell abschalten zu können.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das zweite thermosensitive Schaltungselement sowohl an den Rohrheizkörper als auch an das Gehäuseteil wärmeleitend angekoppelt, insbesondere angelötet, ist. Dazu kann das Schaltungselement an seiner dem Gehäuseteil zugewandten Unterseite eine Trägerplatte aufweisen, die sowohl an dem zweiten Trägerteil als auch an dem Gehäuseteil anliegt. Eine solche Trägerplatte kann aus Blech sein. Möglich ist auch, dass das zweite thermosensitive Schaltungselement über eine Befestigungslasche mit dem Gehäuseteil verbunden ist. Als weitere Variante kann die Befestigungslasche einstückig mit dem zweiten Trägerteil ausgeführt sein, wie dies beim ersten Trägerteil der Fall ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen jedem thermosensitiven Schaltungselement und dem jeweiligen Trägerteil jeweils eine Trägerplatte angeordnet ist.
Wenigstens eins der Trägerteile kann unter dem jeweiligen Schaltungselement, insbesondere unter dessen Trägerplatte, eine Aussparung aufweisen, um die thermische Ankopplung des betreffenden Schaltungselements zu reduzieren.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus den Trägerteilen Befestigungsmittel zur Befestigung der thermosensitiven Schaltungselemente gebildet sind. Vorteilhaft kann so auf separate Befestigungsmittel wie Schrauben oder ähnliches verzichtet werden. Die Befestigungsmittel können beispielsweise als Niete oder Aufbiegungen ausgebildet sein, beispielsweise U-förmig ausgeschnittene Laschen, die dann nach oben gebogen und somit aufgestellt wurden. Die Niete und Aufbiegungen können beispielsweise in Durchbrüche eingreifen, die an den Schaltungselementen bzw. deren Trägerplatten ausgebildet sind. Niete werden dann in den Durchbrüchen verstemmt. Aufbiegungen können nach dem Durchgreifen umgebogen und vorteilhaft an ihrem freien Ende am Trägerteil festgeschweißt werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jedes thermosensitive Schaltungselement über wenigstens zwei Stellen an dem Trägerteil befestigt ist. Beispielsweise kann das Trägerteil zwei oder mehr Niete oder Aufbiegungen aufweisen, mit denen das Schaltungselement bzw. dessen Trägerplatte an ihm befestigt ist, um die Sicherheit der Verbindung zu erhöhen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Rohrheizkörper Erhebungen zur Positionierung oder Fixierung des Trägerteils oder der Trägerteile aufweist. Bevorzugt sind die Erhebungen aus dem Mantel des Rohrheizkörpers ausgeformt. Die Erhebungen können in Aussparungen des oder der Trägerteile eingreifen, um dieses zu positionieren oder zu fixieren, während es mit dem Rohrheizkörper verlötet wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Rohrheizkörper auch Vertiefungen aufweisen, in die das Trägerteil eingreift, um positioniert oder fixiert zu werden. Dabei liegen sich bevorzugt jeweils zwei Vertiefungen im Übergangsbereich von der Oberseite zu den beiden Längsseiten gegenüber. Das Trägerteil kann dazu korrespondierende Laschen aufweisen, die bevorzugt freigeschnitten und/oder abgebogen sind und die äußerst bevorzugt endseitig angeordnet sind.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist zudem ein beheizbares Pumpengehäuseteil mit einem Rohrheizkörper, der wärmeleitend an das Gehäuseteil angekoppelt ist, und einem thermosensitiven Schaltungselement, das auf einem an den Rohrheizkörper wärmeleitend angekoppelten Trägerteil befestigt ist, wobei das Trägerteil an dem Rohrheizkörper und an dem Gehäuseteil, an den der Rohrheizkörper angekoppelt ist, anliegt. Aus dem Trägerteil sind Befestigungsmittel zur Befestigung des thermosensitiven Schaltungselements gebildet, beispielsweise Niete oder Aufbiegungen. Ein zweites thermosensitives Schaltungselement oder ein zweites Trägerteil ist bei einem solchen Pumpengehäuseteil nicht erforderlich, kann aber vorhanden sein.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Komponenten sind darin mit übereinstimmendes Bezugszahlen bezeichnet. Es zeigen:

Fig. 1: ein beheizbares Pumpengehäuseteil;
Fig. 2: das Pumpengehäuseteil mit thermosensitiven Schaltungselementen;
Fig. 3: eine Schnittansicht zu Fig. 2;
Fig. 4: eine weitere Schnittansicht zu Fig. 3;
Fig. 5: eine Detailansicht zu Fig. 3;
Fig. 6: eine Draufsicht des Pumpengehäuses;
Fig. 7: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rohrheizkörpers für ein Pumpengehäuseteil; und
Fig. 8: der in Fig. 7 gezeigte Rohrheizkörper mit Trägerblechen für thermosensitive Schaltungselemente.

Das in den Figuren 1 bis 6 dargestellte Pumpengehäuseteil ist aus Metallblech 1 geformt, auf das ein gebogener Rohrheizkörper 2 aufgelötet ist. Das Pumpengehäuseteil kann beispielsweise ein Deckel sein, der aus einem Blechzuschnitt geformt ist und eine Öffnung 3 für eine anzuschließende Flüssigkeitsleitung aufweist.
Auf den Rohrheizkörper 2 sind als Trägerteile Trägerbleche 6a, 6b aufgelötet, die jeweils ein thermosensitives Schaltungselement 7a, 7b tragen. Das erste Schaltungselement 7a ist ein Temperaturregler und ist auf dem ersten Trägerteil 6a befestigt. Das zweite Schaltungselement 7b ist als Temperatursicherung ausgeführt und ist auf dem zweiten Trägerteil 6b befestigt. Um das Auflöten der Trägerbleche 6a, 6b zu erleichtern, weist der Rohrheizkörper 2 mehrere Erhebungen 5 auf, die in Aussparungen 6.1 der Trägerbleche 6a, 6b eingreifen. Die Trägerbleche 6a, 6b werden durch die Erhebungen 5 beim Lötvorgang fixiert.
Ein erstes Trägerblech 6a liegt sowohl an dem Rohrheizkörper 2 als auch an dem Blech 1 an, während das zweite Trägerblech 6b nur an dem Rohrheizkörper 2 anliegt und von dem Blech 1 durch einen Luftspalt 11, siehe Fig. 3, getrennt ist. Die beiden thermosensitiven Schaltungselemente 7a, 7b sind somit thermisch unterschiedlich stark an den Rohrheizkörper 2 bzw. das Blech 1 gekoppelt. Die thermische Ankopplung an den Rohrheizkörper 2 kann zusätzlich reduziert werden, indem mindestens eines der Trägerbleche 6a, 6b Aussparungen (nicht gezeigt) aufweist, um die Kontaktfläche mit dem Schaltungselement 7a, 7b bzw dessen Trägerplatte 9 oder auch dem Rohrheizkörper 2 zu reduzieren. Ein Trägerblech 6a, 6b kann auch so geformt sein, dass sich zwischen einem Teil eines Trägerblechs und dem Rohrheizkörper 2 ein Luftpolster 6.2 befindet, während ein anderer Teil des Trägerblechs an dem Rohrheizkörper 2 anliegt, wie dies beim Trägerblech 6a in Fig. 4 gezeigt ist. Hier liegt das Trägerblech 6a mit seinen äußeren Bereichen 6.4, die auch die Aussparungen 6.1 aufweisen, an dem Rohrheizkörper 2 an und weist unter dem erhöhten Mittelteil 6.5 das Luftpolster 6.2 auf. Weiterhin ist im Bereich des erhöhten Mittelteils 6.5 eine Befestigungslasche 6.3 angeordnet, die durch Verlöten thermisch mit dem Blech 1 verbunden ist.
Bei den thermosensitiven Schaltungselementen 7a, 7b kann an der Unterseite eine Trägerplatte 9 angeordnet sein. Die Trägerplatten 9 sind an den Trägerblechen 6a, 6b mittels Befestigungsmitteln 10 befestigt, die aus den Trägerblechen 6a, 6b geformt sind. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel 10 als Niete ausgebildet, die in Durchbrüchen der Trägerplatten 9 verstemmt sind. Alternativ können die Befestigungsmittel beispielsweise auch Aufbiegungen sein, die Durchbrüche der Trägerplatten 9 durchgreifen, zu dem jeweiligen Trägerblech hin zurückgebogen und dann an diesem wieder befestigt wurden, beispielsweise verschweißt. Jedes Befestigungsblech bildet mehrere Befestigungsmittel 10, damit die Trägerplatten 9 und damit die thermosensitiven Schaltungselemente 7 an zwei oder mehr Stellen an dem Trägerblech befestigt sind.
Der Rohrheizkörper 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Ringnut angeordnet. Anstelle einer Ringnut kann auch eine C-förmige Nut vorgesehen sein, also eine gebogene Nut, die keinen vollständigen Ring bildet. An ihren Enden kann die C-förmige Nut geradlinige Abschnitte aufweisen oder auch dort gekrümmt sein.
Wie insbesondere die Figuren 3 bis 5 zeigen, hat der Rohrheizkörper 2 eine Oberseite, eine Unterseite und die Oberseite mit der Unterseite verbindende Längsseiten. Die radial innere Längsseite und die Unterseite sind mit dem Blech 1 verlötet und deshalb mit dem Blech 1 in gutem Wärmekontakt. Die radial äußere Längsseite steht dagegen mit dem Blech 1 nicht in Kontakt. Dabei ist die Angabe "radial" auf den Radius des gebogenen Rohrheizkörpers 2 bezogen. Zwischen der radial äußeren Wand der Ringnut und der radial äußeren Längsseite des Rohrheizkörpers 2 ist ein Abstand 12, um den Wärmeeintrag in den radial äußeren Randbereich des Pumpengehäuseteils zu reduzieren und die Temperaturbelastung von dort angeordneten Dichtungen 8 und auf angrenzende Pumpengehäuseteile 13, die aus Kunststoff bestehen können, zu begrenzen.
Zur Wärmeübertragung auf das Fluid wird die radial äußere Wand der Nut also nicht benötigt. Anstatt in einer Nut kann der Rohrheizkörper 2 deshalb auch an einem ring- oder C-förmigen Absatz des Blechs 1 angeordnet sein. Eine Nut hat im Vergleich zu einem Absatz aber den Vorteil einer mechanischen Versteifung des Pumpengehäuseteils und ist deshalb bevorzugt.
Die radial innere Längsseite des Rohrheizkörpers 2 verläuft von der Oberseite radial nach außen zu der Unterseite. Die Längsseite ist also von der Oberseite hin zur Unterseite radial nach außen geneigt. Der radial innere Rand der Oberseite ist somit radial einwärts von dem radial inneren Rand der Unterseite angeordnet. Die beiden Blechflächen, die mit der Unterseite und der radial inneren Längsseite des Rohrheizkörpers 2 zumindest teilweise verlötet sind, definieren einen Winkel β, der in Figur 5 nicht eingezeichnet ist. In Figur 5 ist dafür ein Winkel α eingezeichnet. Für diese beiden Winkel gilt der Zusammenhang β = 180°-α. Der Winkel ß beträgt von 100° bis 160°, vorzugsweise von 105° bis 145°, besonders bevorzugt von 110° bis 130°. Auf diese Weise lässt sich die von dem Rohrheizkörper 2 erzeugte Wärme gut über eine relativ große Kontaktfläche mit dem Blech 1 übertragen.
Die radial innere Längsseite hat in einer radialen Schnittansicht ebenso wie die Unterseite die Form einer Linie, insbesondere eines Geradenabschnitts. Beispielsweise kann die radial innere Längsseite konisch geformt sein. Die radial äußere Längsseite kann ebenso wie die radial innere Längsseite geformt sein, also von der Oberseite hin zur Unterseite radial nach außen geneigt, insbesondere parallel zu der radial inneren Längsseite. Bevorzugt hat die radial äußere Längsseite aber eine andere Form als die radial innere Längsseite. Beispielsweise kann die radial äußere Längsseite senkrecht zur Unterseite verlaufen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die radial äußere Längsseite einen an die Unterseite angrenzenden Abschnitt, der senkrecht zu ihr verläuft, und einen an die Oberseite angrenzenden Abschnitt, der von der Oberseite hin zur Unterseite radial nach außen geneigt ist. Dieser an die Oberseite angrenzende Abschnitt ist bevorzugt parallel zu der radial inneren Längsseite.
Wie insbesondere Fig. 5 zeigt, kann die Unterseite des Rohrheizkörpers 2 eine größere Breite haben als die Längsseite. Die Oberseite des Rohrheizkörpers 2 ist im Wesentlichen eben und parallel zur Unterseite, kann aber beispielsweise auch gewölbt oder schräg zur Unterseite ausgebildet sein.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rohrheizkörpers 2 für ein Pumpengehäuseteil. Während bei dem in Fig.1 gezeigten Rohrheizkörper 2 Erhebungen 5 zur Befestigung der Trägerbleche 6a, 6b vorgesehen sind, weist der in Fig. 7 gezeigte Rohrheizkörper 2 Vertiefungen 13 auf. Wie Fig. 8 zeigt, greifen Trägerteile, nämlich die Trägerbleche 6a, 6b, in diese Vertiefungen 13 ein. Auf diese Weise können die Trägerbleche 6a, 6b auf dem Rohrheizkörper 2 beim Löten positioniert werden.

Bezugszeichenliste

1: Blech
2: Rohrheizkörper
3: Öffnung
4: Anschlussbolzen
5: Erhebung
6a: erstes Trägerblech
6b: zweites Trägerblech
6.1: Aussparungen
6.2: Luftpolster
6.3: Befestigungslasche am ersten Trägerblech 6a
6.4: äußere Bereiche
6.5: Mittelteil
7a: erstes Schaltungselement
7b: zweites Schaltungselement
8: Dichtung
9: Trägerplatte
10: Befestigungsmittel
11: Luftspalt
12: Abstand
13: Vertiefung

Claims

Beheizbares Pumpengehäuseteil (1) mit
einem Rohrheizkörper (2), der wärmeleitend an das Gehäuseteil (1) angekoppelt ist,

einem thermosensitiven Schaltungselement (7a), das auf einem an den Rohrheizkörper (2) wärmeleitend angekoppelten Trägerteil (6a) befestigt ist, wobei das Trägerteil (6a) an dem Rohrheizkörper (2) und an dem Gehäuseteil (1), an den der Rohrheizkörper (2) angekoppelt ist, anliegt, und

einem zweiten thermosensitiven Schaltungselement (7b), das auf einem zweiten an den Rohrheizkörper (2) wärmeleitend angekoppelten Trägerteil (6b) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trägerteil (6b) an dem Rohrheizkörper (2) anliegt und ein Kontakt zu dem Gehäuseteil (1), mit dem der Rohrheizkörper (2) verbunden ist, durch einen Luftspalt (11) verhindert ist, wobei an einer dem Gehäuseteil (1) zugewandten Unterseite der thermosensitiven Schaltungselemente (7a, 7b) zwischen dem thermosensitiven Schaltungselement (7a, 7b) und dem jeweiligen Trägerteil (6a, 6b) jeweils eine Trägerplatte (9) angeordnet ist.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite thermosensitive Schaltungselement (7b) oder dessen Trägerplatte (9) sowohl an dem zweiten Trägerteil (6b) als auch an dem Gehäuseteil (1) anliegt.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite thermosensitive Schaltungselement (7b) oder dessen Trägerplatte (9) über eine Befestigungslasche, insbesondere eine einstückig mit dem zweiten Trägerteil (6b) ausgeführte Befestigungslasche, mit dem Gehäuseteil (1) verbunden ist.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Trägerteilen (6a, 6b) Befestigungsmittel (10) zur Befestigung der thermosensitiven Schaltungselemente (7a, 7b) gebildet sind.
Beheizbares Gehäuseteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (10) Niete oder Aufbiegungen sind.
Beheizbares Gehäuseteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Niete in Durchbrüchen der Schaltungselemente (7a, 7b) oder deren Trägerplatten (9) verstemmt sind.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes thermosensitive Schaltungselement (7a, 7b) über wenigstens zwei Stellen an dem jeweiligen Trägerteil (6a, 6b) befestigt ist.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrheizkörper (2) Erhebungen (5) zur Positionierung oder Fixierung mindestens eines Trägerteils (6a, 6b) aufweist.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrheizkörper (2) Vertiefungen (13) zur Positionierung oder Fixierung mindestens eines Trägerteils (6a, 6b) aufweist.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (1) und/oder ein Trägerteil (6a; 6b) aus Metall, insbesondere aus Blech, besteht.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Rohrheizkörper (2) mit dem Gehäuseteil (1) und/oder einem Trägerteil (6a; 6b) verlötet ist.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Trägerteil (6a, 6b) so geformt ist, dass sich zwischen einem Teil (6.5) des Trägerteils (6a) und dem Rohrheizkörper (2) ein Luftpolster (6.2) befindet, während ein anderer Teil (6.4) des Trägerteils (6a) an dem Rohrheizkörper (2) anliegt, und dass von dem Teil (6.5) über dem Luftpolster (6.2) eine Befestigungslasche (6.3) ausgeht, die wärmeleitend an das Gehäuseteil (1) angekoppelt, insbesondere mit diesem verlötet, ist.
Beheizbares Gehäuseteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuseteil (1) eine ring- oder C-förmige Nut oder ein ring- oder C-förmiger Absatz eingeformt sind und der Rohrheizkörper (2) in der Nut oder an dem Absatz angeordnet ist,
der Rohrheizkörper (2) eine Oberseite, eine Unterseite und die Oberseite mit der Unterseite verbindende Längsseiten aufweist,

die Unterseite und die radial innere Längsseite des Rohrheizkörpers (2) zumindest teilweise wärmeleitend an das Gehäuseteil (1) angekoppelt sind, und die radial innere Längsseite von der Oberseite radial nach außen hin zu der Unterseite verläuft, wobei die radial äußere Längsseite zumindest abschnittsweise senkrecht zur Unterseite und/oder zumindest abschnittsweise von der Oberseite radial nach außen zu der Unterseite verläuft