EP4242463A1 - Pumpe, pumpensystem und wasserführendes haushaltsgerät - Google Patents

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EP4242463A1
EP4242463A1 EP23155110.2A EP23155110A EP4242463A1 EP 4242463 A1 EP4242463 A1 EP 4242463A1 EP 23155110 A EP23155110 A EP 23155110A EP 4242463 A1 EP4242463 A1 EP 4242463A1
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EP
European Patent Office
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shaft
pump
passage
bearing bush
drive
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Application number
EP23155110.2A
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Marvin Jacob
Dirk MISCHKE
Raymond Römer
Axel Walter
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Hausgeraete GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a pump, a pump system for a water-carrying household appliance and a water-carrying household appliance.
  • lye pumps are usually used to pump out or transfer a fluid such as lye or liquor.
  • drain pumps are often designed according to the wet rotor principle, so that an usually magnetic rotor of the pump or a pump drive is arranged in the fluid to be pumped.
  • wet rotor With this constructive drive concept (wet rotor), there is no need for cost-intensive mechanical seals with increased friction power, which separate the working medium from the drive.
  • a canned tube in which the rotor is supported, for example by plain bearings, represents a demarcation between the medium to be pumped and an electric drive area and thus achieves a demarcation between the wet and dry areas.
  • the can is sealed from the fluid to be pumped with a radial shaft sealing ring.
  • a water-oil emulsion can therefore be used in the drive area, which results in improved drive properties of the rotor and protects the drive bearing from particles in the fluid to be pumped.
  • Simple radially acting rubber seals are usually used as shaft seals, which have sealing lips or achieve an additional sealing effect via spring preload. The sealing properties are further increased by mostly circumferential coil springs in the sealing rubber.
  • a once-introduced lubricant and coolant film between the shaft and the seal can be reduced or reduced by thermal influences or by axial shaft offset, which is caused by pressure differences between the working medium and the working area or storage area in the can .
  • the coefficient of friction between the rubber of the seal and the steel of the shaft can change or usually increase.
  • the rubber seal is exposed to increased friction, whereby not only does sliding friction have to be present, but it is also temporarily very short-lived
  • a state of static friction can also set before a state of sliding friction sets in again.
  • a continuous change between sliding and static friction can occur, a so-called slip-stick effect.
  • the rubber seal adheres to the shaft in a force-fitting manner, rotates with the shaft over a few angular degrees or angular minutes and deforms elastically until sliding friction between the rubber and the component occurs again due to the rotational (tangential) component stresses Steel sets.
  • the seal then rotates or springs back to its original position. If this change of state between static and sliding friction is repeated in a constant sequence over time, an interference frequency can arise for this oscillating circuit, with the oscillation duration corresponding exactly to the time between sliding friction, static friction and renewed sliding friction. Frequencies from a few hundred hertz (Hz) to a few kilohertz (kHz) are usually achieved. This slip-stick effect leads to unpleasant noise development and additional undesirable material wear or accelerated component wear.
  • a pump for a water-carrying household appliance includes a shaft extending in an axial direction, a bearing bush configured to rotatably support the shaft about the axial direction, a drive configured to rotationally drive the shaft, and a seal configured to do so is to seal towards the shaft, wherein the seal is arranged in a sealing area of the shaft and the drive is arranged in a drive area of the shaft which is opposite with respect to the bearing bush, and wherein the bearing bush has at least one passage which is designed to connect the sealing area with the To bring the drive area into communication.
  • the bearing bushing can be continuous from the drive area to the bearing area (for example realized by predominantly axial channels).
  • a fluid can pass through the bearing bush (for example in the axial direction).
  • the bearing bushing can thus be designed in such a way that it is permeable to a fluid. Consequently, the seal, which seals the drive area and an area in which the shaft of the pump is mounted, against the fluid to be pumped, can also be lubricated during operation of the pump. More specifically, fluid may pass from the drive portion to the seal. This means that the slip-stick effect and the associated vibration and noise development can be reliably avoided. Furthermore, the service life of the seal can be increased because permanent lubrication of the seal can be ensured. Furthermore, the seal can be protected from being additionally exposed to tangential high-frequency stresses and strains.
  • the water-carrying household appliance can be a laundry treatment device or a washer-dryer. It is also conceivable that the water-carrying household appliance is a dishwasher.
  • the pump can be a radial centrifugal pump and can have a synchronous pump drive.
  • the shaft can be a cylindrical element which extends rotationally symmetrically about its axis in the axial direction.
  • the shaft can be made of a metal alloy, in particular steel.
  • the shaft preferably has a circular cross section.
  • the circular cross section of the shaft has a radius extending in a radial direction.
  • the axis of the shaft is preferably perpendicular to the circular cross section of the shaft.
  • the axis of the shaft can be perpendicular to the radial direction of the shaft.
  • the shaft is preferably designed to be driven in rotation.
  • the shaft can have a driven end at which the shaft is driven, and a driving end at which the shaft drives another element (for example an impeller (e.g. an impeller).
  • the driven end can be the driving or the driving end opposite each other.
  • the driven end may be located in the drive region.
  • the driving end may be located beyond the sealing region.
  • the shaft may extend through the drive region and the sealing region.
  • the shaft may have a diameter of 3 mm to 3.5 mm, but also accept larger diameters.
  • a bearing bushing can be an element for supporting the shaft, such as a plain bearing bushing.
  • a bearing bushing can have the shape of a hollow cylinder.
  • the bearing bushing may include steel, bronze, brass, a plastic or a fiber-reinforced plastic.
  • the bearing bushing can be designed to support a shaft in the pump so that it can rotate about the axis of the shaft.
  • the bearing bushing can be a plain bearing bushing. With the plain bearing, the two parts that move relative to one another (e.g. the bearing bush and the shaft) can be in direct contact with one another.
  • the bearing bushing can be an integral or one-piece component.
  • the long bushing can be designed to rotatably mount the shaft in a housing (e.g. a can).
  • the bearing bushing can be fixed to the housing so that the shaft can rotate relative to the bearing bushing.
  • the pump or the pump drive can comprise a further bearing bushing, which can be arranged in the drive area.
  • the shaft can therefore be mounted on two support points.
  • the bearing bushing can be designed to fix, position or hold the seal.
  • a drive can be a device for generating a rotational movement and a rotationally acting torque. Furthermore, the drive can be designed to transmit the electro-magnetic rotational movement (rotating field) to the shaft.
  • the drive is preferably designed to drive the shaft in rotation.
  • the drive can be an electric motor.
  • the motor can be an asynchronous motor. Alternatively, the motor can be a permanently excited synchronous motor. This means that a particularly simply constructed pump can be achieved.
  • a constantly magnetized rotor can be driven synchronously by a moving magnetic rotating field in a stator.
  • the synchronous motor moves synchronously with the applied alternating voltage. This means that no direct mechanical contact (mechanical coupling) between rotor and stator is necessary.
  • the rotor can be provided in the drive area, for example.
  • the drive area can be sealed from the stator.
  • a drive area can be understood as a section of the shaft which has a drive. In other words, the drive region can extend in the axial direction along the shaft.
  • a drive area can be understood as meaning the section of the shaft which is opposite to the bearing bush Sealing area is arranged. The drive area can directly adjoin the sealing area.
  • the seal can be an element which is designed to prevent or limit unwanted material transfers from one side of the seal to another side of the seal.
  • the seal may include EPDM (ethylene propylene diene rubber), NBR (acrylonitrile butadiene rubber), SBR (styrene butadiene rubber), an FKM (fluoro rubber) and/or a CR (chloroprene rubber).
  • An unwanted mass transfer can be a liquid and/or a gas passing through the seal.
  • the seal has the task of preventing fluid to be pumped from penetrating into the working area or drive area or sealing area.
  • the seal can be designed to prevent fluid from escaping from the working area and/or the sealing area towards the fluid to be pumped.
  • the pump can have a housing.
  • the housing may have an opening through which the shaft extends.
  • the seal can be arranged in this opening, so that the opening is essentially sealed by the seal and the shaft.
  • the seal can seal a gap between the shaft and an edge of the opening (ie, seal towards the shaft).
  • the seal can thus be designed to prevent fluid from passing from an area outside the housing (for example from the pump pressure chamber) into the housing (for example into the gap housing of a wet rotor drive).
  • the seal can be provided so that it is fixed to the housing of the drive (eg can).
  • the shaft can rotate relative to the seal. This means that a relative movement can take place between the shaft and the seal, which is accompanied by a frictional torque due to the component contact, i.e.
  • the seal can be provided so that it at least partially accommodates the bearing bush.
  • the seal can extend along the axial direction and at least partially surround the bearing bush.
  • the bearing bush can therefore be supported against the seal.
  • This allows a particularly reliable sealing of the housing (eg a can) to be achieved, since the load that is carried radially by the bearing bush acts on the seal and thus the sealing effect between the housing and the seal is improved.
  • the seal can be designed to be particularly simple.
  • the seal can be in the area with which the seal is connected to the bearing bush Contact is, have a projection that is radially inward.
  • the bearing bushing can have a radial recess which corresponds to the projection and is in contact with the projection. This means that axial displacement of the bearing bush to the seal or to the drive housing (can) can be prevented or reduced using simple means.
  • the seal can define the sealing area.
  • the sealing area may extend along the shaft (i.e. in the axial direction).
  • the sealing area can be limited by the sealing point between the seal and the shaft and the bearing bush.
  • a sealing area can also be understood as meaning the section of the shaft which lies opposite the drive area with regard to the bearing bush.
  • the fluid or medium can be a liquid, a gas or a mixture that can reduce the friction between the shaft and the bearing bushing, and/or can cause cooling of the shaft and/or the bearing bushing and/or a rotor.
  • the fluid can also be suitable for preventing or reducing corrosion of the shaft and/or the bearing bush. Furthermore, this can also include a component that is designed to prevent the fluid from freezing.
  • the fluid may include a lubricant, a coolant, an anticorrosive agent and/or an antifreeze.
  • the fluid can also be an aqueous solution or a water-oil emulsion, which then has damping properties so that vibration noise from the rotor assembly is dampened.
  • the fluid can be in two phases and be a liquid-air mixture.
  • the fluid can be stored in a container in the pump, the container being designed to deliver part of the fluid to the bearing bushing during operation of the pump. Additionally or alternatively, the fluid can be provided in the drive area.
  • the passage can be an opening, a channel or a through hole in the bearing bushing, which also extends axially similar to the shaft bore in the bearing bushing, but is not arranged concentrically to the shaft bore.
  • a passage may have a cylindrical shape.
  • the passage can extend along a central axis of the passage and thus runs along a directional vector which predominantly has axial components.
  • the passage may have a circular, elliptical or angular cross section.
  • the passage can be designed to provide the sealing area to bring it into communication with the drive area. Communication can in particular be understood as fluidic communication. Accordingly, a fluid can be transported through the bearing bush in mostly predominantly axial direction. Transporting a fluid can be understood as meaning any movement of the fluid, in particular a flow or flow of the fluid.
  • the fluidic communication which is made possible by the at least one passage, has the advantage that the fluid can be distributed over the different areas of the shaft and can ensure lubrication, cooling, corrosion protection and / or frost protection for other components in other areas of the pump .
  • the fluid from the drive area can reach the sealing area. This can also ensure a long-term low coefficient of friction between the seal and the shaft over the entire service life of the water-carrying household appliance. Furthermore, the slip-stick effect and the associated unpleasant vibration and noise development can be avoided.
  • the at least one passage is designed such that a fluid can pass from the drive area through the bearing bush into the sealing area or from the sealing area into the drive area.
  • the fluid preferably enters the passage of the bearing bush in the drive area and leaves the passage again on the opposite side of the bearing bush. This allows the fluid to reach the seal and reduce friction between the seal and the shaft.
  • the fluid can provide lubrication and cooling of the contact area between the shaft and the seal.
  • a fluid which can include an anti-corrosion agent and/or antifreeze, can be evenly distributed over the entire length of the shaft in the sealing area and in the working area and thus protect the shaft over a large area from corrosion and/or frost or also heat development due to friction on the seal .
  • At least one passage extends through the bearing bush at a constant distance in the radial direction with respect to the shaft.
  • the radial direction can be perpendicular to the axial direction.
  • the distance between the passage center axis of the at least one passage and the axis of the shaft can be constant.
  • the radial distance can be constant along the axis of the shaft.
  • the same distance between the central axis of the passage and the axis of the shaft can also be present if the passage extends through the bearing bush in a curved manner relative to the shaft.
  • the passage can extend at a constant radial distance from the bearing bore (ie, the shaft) and also have a tangential portion of the passage alignment vector and appear as a thread (further details follow below).
  • the at least one passage can be arranged parallel to the shaft. This has the advantage that a fluid can get from the drive area into the sealing area as well as from the sealing area into the drive area on the shortest or shortest path. This enables bidirectional transport of fluid.
  • this embodiment has the advantage that the bearing bushing with at least one passage can be manufactured easily and inexpensively.
  • the at least one passage extends at a variable distance with respect to the shaft.
  • the variable distance can be a variable radial distance.
  • a variable distance can be understood to mean that the central axis of the passage is skewed to the axis of the shaft. Skewed means that the center axis of the passage and the axis of the shaft neither intersect nor are parallel to each other.
  • the at least one passage with a variable distance from the axis of the shaft has the advantage that the direction of the fluidic communication can be influenced.
  • the variable distance of the at least one passage can be selected such that the fluid passes exclusively or primarily from the drive area to the sealing area can, or the other way around. This means, for example, that a certain pressure can be built up in the sealing area. This means that, on the one hand, the fluid can be reliably pressed between the seal and the shaft and, on the other hand, the sealing properties of the seal can be improved.
  • At least one passage is open towards the shaft.
  • the at least one passage can be open over the entire length of the passage towards the shaft in a radial extent. This means that the fluid that passes through the passage can also come into direct contact with the shaft in the area of the bearing bush. Lubrication and/or cooling of the shaft between the bearing bush and the shaft can thus be implemented effectively or even more effectively.
  • the at least one passage is open in sections towards the shaft.
  • the passage may have one or more portions in which the fluid comes into direct contact with the shaft.
  • the passage can have one or more sections closed towards the shaft, in which the fluid does not come into direct contact with the shaft. This can prevent the wave from penetrating the passage(s).
  • the shaft can be prevented from penetrating or engaging into the passage and blocking it, for example in the event of increased bushing wear, by the closed sections of the at least one passage.
  • the bearing bush has one to thirteen passages, preferably three to seven passages.
  • the bearing bush has one to thirteen passages, preferably three to seven passages.
  • the at least one passage has a diameter of at least 1.0 mm, preferably at least 1.5 mm.
  • the fluid is transported from the drive area to the sealing area to an extent sufficient to lubricate the seal.
  • an unfavorable flow resistance can arise in the passages, so that fluid transport can be inhibited.
  • the diameter range of at least 1.5 mm it was found that the bearing bush was able to transfer radial forces from the shaft very well without deforming despite the passages. In other words, very good mechanical strength of the bearing bush can be ensured.
  • the bearing bush has at least two passages whose diameters differ. With differently sized passages, it can be achieved that both a sufficient volume flow of fluid can be realized through the bearing bush and that particularly good mechanical stability of the bearing bush can also be achieved. This is particularly advantageous at high shaft speeds and therefore increased loads on the bearing bush. It is advantageous that the bearing bush still has symmetry with respect to a plane running through the axis of the bearing bush. In this way, sufficient strength of the bearing bush can be achieved.
  • At least one passage is arranged such that the angle between the passage and the axis of the shaft is 1° to 45°, preferably 5° to 20°.
  • the angle between the passage and the axis of the shaft is to be understood as meaning the angle between the central axis of the passage and the axis of the shaft.
  • the angle between the center line of the at least one passage and the axis of the shaft can be selected such that the fluid can pass from the drive area to the sealing area exclusively by specifying the direction of rotation of the rotor in coordination with the axis inclination of the passages or the passage, or the other way round.
  • the amount of fluid that can pass through the passages of the bearing bush can be influenced by the angle of the axes to one another.
  • a large angle reduces the amount of fluid that can pass through the bearing bush or is then even conveyed, whereas a flat angle reduces the amount of fluid that can pass through the bearing bush can reach, can increase.
  • no dependence or flow amplification on the direction of rotor rotation can be derived.
  • the passage length can be increased, which means that the frictional resistance or flow resistance in the passage can also be increased.
  • the at least one passage by arranging the at least one passage at an angle, an inlet loss at an upstream end of the at least one passage can be reduced, since the opening cross section then increases at right angles to the bearing bush.
  • the opening area of the at least one passage to the drive area and/or sealing area can be enlarged, whereby the fluid can enter the at least one passage particularly easily.
  • At least two passages are provided, which are arranged so that they intersect or cross each other. Two intersecting ones can touch each other in at least one point without the passage center axes of the passages touching. If two passages cross each other, the passage center axes can touch at one point.
  • a fluid volume that enters a first passage and another fluid volume that enters a second passage can come into contact in the area in which the first and second passages intersect. This allows improved mixing of the fluid to be achieved and segregation of the components of the fluid, for example water and oil in the case of a water-oil emulsion, to be prevented.
  • At least two passages are provided, which are arranged so that they neither intersect nor cross each other.
  • at least two passages that do not intersect it can be understood that the at least two passages do not touch each other.
  • Two passages that do not cross each other can be understood as meaning that the passage center axes of the at least two passages are arranged at an angle to one another.
  • At least one passage extends essentially helically through the bearing bush.
  • a substantially helical passage can be understood to mean that the shape of the at least one passage is essentially similar to a helix.
  • the passage center axis of the at least one passage can extend in the form of a helix around the shaft through the bearing bush.
  • the passage which extends in a helical shape (e.g. screw or thread shape), can have a constant pitch around the shaft, so that a constant deflection of the predominantly axial through axis to the plain bearing axis in a tangential extension in the cylinder coordinate system exists.
  • the advantage of a helical passage is that the pitch of the helix can be selected such that the fluid is guided along the helix and thus undesirable turbulence of the fluid when it hits the bearing bush or a passage can be prevented.
  • the helical shape also has the advantage that the direction of the fluidic communication can be determined. Depending on the direction of rotation of the helix and depending on the direction of rotation of a rotor or the shaft, the fluid can either only pass from the drive area into the sealing area, but not from the sealing area into the drive area, or only from the sealing area into the drive area, but not from that Drive area into the sealing area.
  • the at least one helical passage and the shaft have the same direction of rotation, so that the transport of the fluid is supported by the rotation of the shaft.
  • the helix-like shape ensures efficient fluidic communication.
  • the helical passage can be designed in a screw-like shape, so that virtually all threads have the same pitch.
  • the helical passage can be realized with a variable pitch.
  • An embodiment would promote fluid transport in which the passage axis has larger gradients at the passage entrance and the beginning of the channel, which then reduces with further axial extension in order to also make the passage length through the plain bearing bush smaller than if the axis were designed with a constantly large inclination .
  • the prevailing shaft rotation allows a dynamic pressure to be built up in the at least one helical passage, which can further promote the transport of fluid.
  • the axis of the passage can be given a tangential shape so that it is in a helical shape.
  • an axial extent of the passages is not extended by tangential portions, so that flow resistance is not negatively influenced. Consequently, an angle of the passage axis relative to the shaft axis can be between 5 and 20°.
  • the longitudinal axis of the passage cannot be adjusted in a radial manner, but can have an inclination that is tangential in cylindrical coordinates, so that a quasi helical shape of the passage can be realized.
  • a pump system comprising a pump according to any of the above embodiments, and an impeller disposed on the sealing portion side of the shaft with respect to the bearing bush and provided to be rotatable together with the shaft is.
  • the impeller can be a rotating body enclosed by an annular or tubular or cylindrical housing, in particular for a pump for a water-carrying household appliance.
  • the impeller is preferably designed and arranged on the shaft in such a way that the impeller is driven to rotate when the shaft is driven to rotate.
  • the impeller is designed to increase a pressure in a medium to be pumped in a pump chamber.
  • the impeller preferably has a plurality of straight or curved blades or ribs which can rotate in the fluid to be pumped.
  • a water-carrying household appliance comprising at least one pump according to one of the above embodiments.
  • the water-carrying household appliance can be a washing machine or a washer-dryer.
  • a method of directing fluid through a bearing bush comprising providing a pump according to any of the above embodiments, driving the shaft to rotate about an axial direction; Conveying fluid through the at least one passage in the bearing bush, so that the fluid passes from the working area into the sealing area.
  • the fluid in the sealing area lubricates the seal, especially in the contact area between the seal and the shaft. This means that sliding friction between the seal and the shaft can be reduced and/or static friction effects between the shaft and the shaft can be reduced Seal can be completely excluded, which can lead to a slip-slide effect between the shaft and seal.
  • the method further comprises supplying fluid to the work area.
  • the fluid can be supplied from a storage container.
  • sufficient fluid can be ensured in the working area in the event that fluid has been discharged into the sealing area. This means that sufficient lubrication can be ensured in both areas.
  • a pump is provided with a bearing bush, the bearing bush being designed as a radial plain bearing bush.
  • the plain bearing bushing can appear as a hollow cylinder.
  • the fluid can be transported through the bearing bush via largely axial passages (e.g. grooves or channels with variable flow cross-section, preferably round flow cross-section) on the outer surface of the plain bearing cylinder. Additionally or alternatively, the fluid can be transported through the bearing bushing via largely axial passages (e.g. grooves or channels with variable flow cross-section, preferably round flow cross-section) on the inner surface of the plain bearing cylinder. The fluid can thus be transported through the bearing bush on the bearing friction surface.
  • the fluid can be transported through a wall of the plain bearing bush through the bearing bush via largely axial passages (e.g. bores or channels with variable flow cross section, preferably round flow cross section).
  • the passages can therefore be guided as integrated channels in the bearing bush.
  • a combination of the above measures is also conceivable in order to achieve even better fluid transport into the sealing area.
  • the invention is directed to the use of a pump according to one of the above embodiments in a water-carrying household appliance.
  • the water-carrying household appliance is preferably a washing machine or a washer-dryer.
  • FIG. 1 is a schematic and perspective longitudinal sectional representation of a pump drive 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the pump 1 includes a drive 4, which is provided in a drive area 7.
  • the drive 4 is designed to drive a shaft 2 in rotation about an axis (hereinafter referred to as axial direction A).
  • the shaft 2 is supported by a bearing bush 3 (also referred to as a first bearing bush 3) and a second bearing bush 9.
  • the drive 4 is a permanently excited synchronous drive. More precisely, the drive 4 is a permanently excited synchronous drive based on the so-called wet rotor principle.
  • the shaft 2 is arranged in a can 12.
  • the can 12 is designed to be virtually fluid-tight because it is sealed with a spring-loaded radial shaft sealing ring to the fluid-carrying pump pressure chamber.
  • the can 12 can also be referred to as a housing. Inside the can 12 is a water-oil emulsion was used to improve the drive running properties of the drive 4 and the shaft 2. A fluid or medium (the so-called can filling lubricating and cooling medium) is thus arranged in the working area 7.
  • the working area 7 is limited by the bearing bush 3 and the bearing bush 9.
  • the pump 1 includes a seal 5, which is designed to seal towards the shaft 2.
  • the can 12 has an opening through which the shaft 2 extends.
  • the opening 13 is sealed by the seal 5 in such a way that no fluid can enter the can from the outside of the pump pressure chamber to the inside, nor can any fluid pass through the seal 5 from the inside (can) to the outside (pump pressure chamber).
  • the area of the shaft 2 in which the seal 5 is arranged is referred to as the sealing area 6.
  • the sealing area 6 is defined between the sealing point between shaft 2 and seal 5 and the bearing bush 3.
  • the seal 5 is in direct contact with the shaft 2, and thus primarily seals the can filling and thus prevents the loss of the can filling, although the drive is designed as a "wet rotor design principle".
  • the seal 5 is held or provided on the can 12 or pressed in axially. Therefore, the shaft 2 can move relative to the seal 5 during operation.
  • an impeller (impeller) 11 is arranged, which is rotatably provided in a pump chamber or pump pressure chamber.
  • the impeller (impeller) 11 is rotated, so that a pumping effect can be generated in the pump 1 based on the delivery principle of a radial centrifugal pump (i.e. a continuously operating turbomachine).
  • a radial centrifugal pump i.e. a continuously operating turbomachine.
  • no seals are provided between the impeller (impeller) 11 and the seal 5, so that the seal 5 can come into contact with the fluid to be pumped (for example a mixture of laundry treatment agent and water).
  • the present invention provides at least one passage 8 (in Figure 1 not shown), which is designed to bring the working area 7 into communication with the sealing area 6 in order to realize fluid transport.
  • FIG 2 is a schematic longitudinal section representation of a section of a pump 1.
  • the sealing area 6 is shown enlarged.
  • the bearing bush 3 has a recess on its outer circumference extending in the radial direction, into which a corresponding projection of the seal 5 engages.
  • the bearing bush 3 can thus be held by the seal 5. More precisely, the bearing bush 3 can be secured against axial displacement. This enables a particularly simple construction of the pump.
  • a passage 8 can be seen in the sectional view shown.
  • the left area is the area facing the pump pressure chamber.
  • Figure 3 illustrates another embodiment of the present invention.
  • the seal 5 has a double sealing lip on the side facing the pump pressure chamber.
  • the can 12 can be sealed particularly reliably from the pump pressure chamber.
  • the present embodiment is similar to that in Figure 2 illustrated embodiment.
  • Figure 4 is a perspective and schematic representation as a side view of a bearing bush according to an embodiment of the present invention.
  • the bearing bush has at least one passage 8 which runs along its outer circumference. In an installed or in an operating state, the fluid can therefore flow from the working area 7 to the sealing area 6.
  • the passage 8 is partly through the bearing bush 3 and partly through the can 12 (in Figure 4 not shown).
  • Figure 5 is a bearing bush 3 in rear view according to a further embodiment of the present invention.
  • Bearing bush 3 shown has four passages 8.
  • the bearing bush 3 is in Figure 5 shown in a view essentially along the axial direction A.
  • the passages 8 are provided in the bearing bush 3 in such a way that they are arranged on the inner hollow cylinder surface of the bearing bush 3.
  • the passages 8 are open to the shaft 2. This can ensure that the fluid from the drive area 7 flows along the shaft 2 on the way to the sealing area 6 and can also develop its effect between the bearing bush 3 and the shaft 2.
  • the fluid can comprise a lubricant, a coolant, an anti-corrosion agent and/or an antifreeze and can introduce these effects precisely at the point of contact between the shaft and the plain bearing.
  • Figure 6 is a further perspective and schematic view of a bearing bush 3 from the rear according to a further embodiment of the present invention.
  • the bearing bush 3 of the present invention also has 7 passages 8.
  • the passages 8 are only formed by the bearing bush 3.
  • no other elements are needed, such as the shaft 2 or the can 12, to form the respective passage 8.
  • fluid transport from the drive area 7 to the sealing area 6 can take place without any further components being integrated into the plain bearing bushing.
  • the slip-stick effect can be prevented with the embodiments of the present invention, since the seal 5 can also be lubricated and/or cooled from the drive side through the passages 8, which extend predominantly axially through the bearing bush 3, and so on the static friction effect between the shaft and seal can be completely ruled out.
  • a constant, low coefficient of friction for sliding friction can be ensured between the friction partners (i.e. between the seal 5 and shaft 2), so that static friction effects can be completely ruled out.
  • temperature and lubricating properties between the friction partners can be ensured to remain constant even during long-term operation of the pump 1.

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Abstract

Es wird eine Pumpe (1) für ein wasserführendes Haushaltsgerät (100) bereitgestellt. Die Pumpe (1) umfasst eine Welle (2), die sich in einer Axialrichtung (A) erstreckt, eine Lagerbuchse (3), die dazu ausgestaltet ist, die Welle (2) um die Axialrichtung (A) drehbar zu lagern, einen Antrieb (4), der dazu ausgestaltet ist, die Welle (2) drehend anzutreiben, und eine Dichtung (5), die dazu ausgestaltet ist, zur Welle (2) hin abzudichten. Die Dichtung (5) ist in einem Dichtbereich (6) der Welle (2) angeordnet und der Antrieb (4) ist in einem hinsichtlich der Lagerbuchse (3) gegenüberliegenden Antriebsbereich (7) der Welle (2) angeordnet. Die Lagerbuchse (3) weist mindestens einen Durchgang (8) auf, der dazu ausgestaltet ist, den Dichtbereich (6) mit dem Antriebsbereich (7) in Kommunikation zu bringen. Ferner werden ein Pumpensystem und ein wasserführendes Haushaltsgerät bereitgestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pumpe, ein Pumpensystem für ein wasserführendes Haushaltsgerät und ein wasserführendes Haushaltsgerät.
  • In Wäschebehandlungsgeräten werden üblicherweise Laugenpumpen eingesetzt, um eine Fluid wie beispielsweise eine Lauge oder Flotte ab- oder umzupumpen. Solche Laugenpumpen werden antriebs-technisch häufig nach dem Nassläufer-Prinzip ausgestaltet, so dass ein i.d.R. magnetischer Rotor der Pumpe bzw. eines Pumpenantriebs in dem zu pumpenden Fluid angeordnet ist. Mit diesem konstruktiven Antriebskonzept (Nassläufer) kann auf eine kostenintensive Gleitring-Dichtungen mit erhöhter Reibleistung, die das Arbeitsmedium vom Antrieb abgrenzen, verzichtet werden. Ein Spaltrohr, in welchem der Rotor z.B. durch Gleitlager gelagert ist, stellt eine Abgrenzung zwischen dem zu pumpenden Medium und einem elektrischen Antriebsbereich dar und erreicht so eine Abgrenzung zwischen Nass- und Trocken-Bereich. Zur Verbesserung der Laufeigenschaften des Rotors, zur Schmierung und Kühlung, sowie zur Vermeidung einer unerwünschten Vibrations- und/oder Geräuschentwicklung wird das Spaltrohr zu dem zu pumpenden Fluid mit einem Radialwellendichtring abgedichtet. Somit kann in dem Antriebsbereich eine Wasser-Öl-Emulsion eingesetzt werden, welche verbesserte Antriebseigenschaften des Rotors bewirkt und das Lager des Antriebs vor Partikeln in dem zu pumpenden Fluid schützt. Dabei kommen meist einfache radial wirkende Gummi-Dichtungen als Wellendichtungen zum Einsatz, welche über Dichtlippen verfügen oder über eine Federvorspannung eine zusätzliche Dichtwirkung erzielen. Durch meist umlaufende Schraubenfedern im Dichtungsgummi werden so die Dichtungseigenschaften zusätzlich erhöht.
  • Während eines Betriebs kann zwischen solchen Dichtungen und der Welle des Antriebs ein einmalig eingebrachter Schmiermittel- und Kühlmittelfilm zwischen Welle und Dichtung durch thermische Einflüsse oder durch axialen Wellenversatz, der durch Druckunterschiede zwischen Arbeitsmedium und Arbeitsbereich bzw. Lagerbereich im Spaltrohr hervorgerufen wird, vermindert oder abgebaut werden. In Folge dessen kann sich ein Reibungskoeffizient zwischen dem Gummi der Dichtung und dem Stahl der Welle verändern bzw. i.d.R. erhöhen. Die Gummidichtung ist einer erhöhten Reibung ausgesetzt, wobei nicht nur eine Gleitreibung vorliegen muss, sondern sich temporär sehr kurzweilig auch ein Haftreibungszustand einstellen kann, bevor sich wieder ein Gleitreibungszustand einstellt. Dabei kann sich ein kontinuierlicher Wechsel zwischen Gleit- und Haftreibung einstellen, ein sogenannter Slip-Stick-Effekt, ein. Bei dem Slip-Stick-Effekt haftet die Gummidichtung kraftschlüssig an der Welle, rotiert über wenige Winkelgrade oder Winkelminuten mit der Welle mit und verformt sich dabei elastisch, bis sich dann bedingt durch die rotatorischen (tangentialen) Bauteilspannungen wieder eine Gleitreibung zwischen dem Gummi und dem Stahl einstellt. Daraufhin rotiert oder federt die Dichtung zurück in ihre Ursprungslage. Wenn sich dieser Zustandswechsel zwischen Haft- und Gleitreibung mit konstanter Abfolge zeitlich wiederholt, kann sich eine Störfrequenz für diesen Schwingkreis einstellen, wobei die Schwingungsdauer genau der Zeit zwischen Gleitreibung, Haftreibung und erneuter Gleitreibung entspricht. Dabei werden meist Frequenzen von einigen Hundert Hertz (Hz) bis hin zu einigen Kilohertz (kHz) erreicht. Dieser Slip-Stick-Effekt führt zu einer unangenehmen Geräuschentwicklung und zu einer zusätzlichen unerwünschten Materialabnutzung bzw. zu einem beschleunigten Bauteilverschleiß.
  • Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe, ein Pumpensystem und ein wasserführendes Haushaltsgerät bereitzustellen, welche eine ungewollte Geräuschentwicklung bedingt durch den Pumpenantrieb vermeiden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Pumpensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein wasserführendes Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Pumpe für ein wasserführendes Haushaltsgerät bereitgestellt. Die Pumpe umfasst eine Welle, die sich in einer Axialrichtung erstreckt, eine Lagerbuchse, die dazu ausgestaltet ist, die Welle um die Axialrichtung drehbar zu lagern, einen Antrieb, der dazu ausgestaltet ist, die Welle drehend anzutreiben, und eine Dichtung, die dazu ausgestaltet ist, zur Welle hin abzudichten, wobei die Dichtung in einem Dichtbereich der Welle angeordnet ist und der Antrieb in einem hinsichtlich der Lagerbuchse gegenüberliegenden Antriebsbereich der Welle angeordnet ist, und wobei die Lagerbuchse mindestens einen Durchgang aufweist, der dazu ausgestaltet ist, den Dichtbereich mit dem Antriebsbereich in Kommunikation zu bringen.
  • Gegenüber dem bekannten Stand der Technik kann also die Lagerbuchse von dem Antriebsbereich zu dem Lagerbereich durchgängig sein (beispielsweise realisiert durch überwiegend axiale Kanäle). Mit anderen Worten kann ein Fluid die Lagerbuchse passieren (beispielsweise in axialer Richtung). Damit kann die Lagerbuchse so ausgestaltet sein, dass sie für ein Fluid durchgängig ist. Folglich kann die Dichtung, die den Antriebsbereich und einen Bereich, in dem die Welle der Pumpe gelagert ist, gegen das zu pumpende Fluid abdichtet, auch während einem Betrieb der Pumpe geschmiert werden. Genauer gesagt kann ein Fluid von dem Antriebsbereich zu der Dichtung gelangen. Somit kann der Slip-Stick-Effekt und eine damit verbunden Vibrations- und Geräuschentwicklung zuverlässig vermieden werden. Ferner kann die Lebensdauer der Dichtung erhöht werden, da eine dauerhafte Schmierung der Dichtung sichergestellt sein kann. Des Weiteren kann die Dichtung davor bewahrt werden nicht zusätzlich tangential hochfrequenten Spannungen und Dehnungen ausgesetzt zu sein.
  • Das wasserführende Haushaltsgerät kann ein Wäschebehandlungsgerät oder ein Waschtrockner sein. Ferner ist denkbar, dass das wasserführende Haushaltsgerät eine Spülmaschine ist. Die Pumpe kann eine radiale Kreiselpumpe sein und kann über einen Synchron-Pumpenantrieb verfügen.
  • Die Welle kann ein zylinderförmiges Element sein, welches sich rotationssymmetrisch um dessen Achse in der Axialrichtung erstreckt. Die Welle kann aus einer Metalllegierung, insbesondere Stahl, gebildet sein. Vorzugsweise weist die Welle einen kreisförmige Querschnitt auf. Der kreisförmige Querschnitt der Welle weist einen Radius auf der sich in einer Radialrichtung erstreckt. Die Achse der Welle ist vorzugsweise senkrecht zu dem kreisförmigen Querschnitt der Welle. Zudem kann die Achse der Welle senkrecht zu der Radialrichtung der Welle sein. Bevorzugt ist die Welle dazu ausgebildet, drehend angetrieben zu werden. Dazu kann die Welle ein angetriebenes Ende aufweisen, an dem die Welle angetrieben wird, und ein antreibendes Ende, an dem die Welle ein anderes Element (beispielsweise ein Laufrad (z.B. einen Impeller) antreibt. Das angetriebene Ende kann dem antreibenden bzw. dem abtreibenden Ende gegenüberliegen. Das angetriebene Ende kann sich in dem Antriebsbereich befinden. Das antreibende Ende kann jenseits des Dichtbereichs angeordnet sein. Die Welle kann sich durch den Antriebsbereich und den Dichtbereich erstrecken. Beispielsweise kann die Welle einen Durchmesser von 3 mm bis 3,5 mm aufweisen, aber auch größere Durchmesser annehmen.
  • Eine Lagerbuchse kann ein Element zur Lagerung der Welle sein wie beispielsweise eine Gleitlagerbuchse. Eine Lagerbuchse kann die Form eines Hohlzylinders aufweisen. Beispielsweise kann die Lagerbuchse Stahl, Bronze, Messung, einem Kunststoff oder einen faserverstärkten Kunststoff umfassen. Die Lagerbuchse kann dazu ausgestaltet sein, eine Welle um die Achse der Welle drehbar in der Pumpe zu lagern. Insbesondere kann die Lagerbuchse eine Gleitlagerbuchse sein. Bei dem Gleitlager können die beiden sich relativ zueinander bewegenden Teile (z.B. die Lagerbuchse und die Welle) in direkten Kontakt miteinander stehen. Die Lagerbuchse kann ein integrales bzw. einstückiges Bauteil sein. Die Langerbuchse kann dazu ausgestaltet sein, die Welle in einem Gehäuse (z.B. einem Spaltrohr) drehbar zu lagern. Die Lagerbuchse kann dabei an dem Gehäuse fixiert sein, so dass sich die Welle relativ zu der Lagerbuchse drehen kann. Ferner kann die Pumpe bzw. der Pumpenantrieb eine weitere Lagerbuchse umfassen, die in dem Antriebsbereich angeordnet sein kann. Somit kann die Welle an zwei Stützpunkten gelagert sein. Beispielsweise kann die Lagerbuchse dazu ausgestaltet sein, die Dichtung zu fixieren, zu positionieren oder zu halten.
  • Ein Antrieb kann eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Rotationsbewegung und eines rotatorische wirkendem Drehmoments sein. Ferner kann der Antrieb dazu ausgestaltet sein, die elektro-magnetische Rotationsbewegung (Drehfeld) auf die Welle zu übertragen. Bevorzugt ist der Antrieb dazu ausgestaltet, die Welle drehend anzutreiben. Der Antrieb kann ein elektrischer Motor sein. Der Motor kann ein Asynchron-Motor sein. Alternativ kann der Motor ein permanent erregter Synchron-Motor sein. Somit kann eine besonders einfach aufgebaute Pumpe erlang sein. Bei dem Synchron-Motor kann ein konstant magnetisierter Rotor synchron von einem bewegten magnetischen Drehfeld in einem Stator mitgenommen werden. Bevorzugt entsteht eine zur angelegten Wechselspannung synchrone Bewegung des Synchron-Motors. Somit ist kein direkter mechanischer Kontakt (mechanische Kopplung) zwischen Rotor und Stator notwendig. Damit kann eine vorteilhaft abgedichtete Pumpe erlangt sein. Der Rotor kann beispielsweise in dem Antriebsbereich vorgesehen sein. Der Antriebsbereich kann gegenüber dem Stator abgedichtet sein. Unter einem Antriebsbereich kann ein Abschnitt der Welle verstanden werden, welcher einen Antrieb aufweist. Mit anderen Worten kann sich der Antriebsbereich in der Axialrichtung entlang der Welle erstrecken. Ferner kann unter einem Antriebsbereich der Abschnitt der Welle verstanden werden, welcher hinsichtlich der Lagerbuchse gegenüber des Dichtbereichs angeordnet ist. Der Antriebsbereich kann direkt an den Dichtbereich angrenzen.
  • Die Dichtung kann ein Element sein, welches dazu ausgebildet ist, ungewollte Stoffübergänge von einer Seite der Dichtung zu einer anderen Seite der Dichtung zu verhindern oder zu begrenzen. Die Dichtung kann EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk), SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk), einem FKM (Fluorkautschuk) und/oder einem CR (Chloropren-Kautschuk) umfassen. Ein ungewollter Stoffübergang kann ein Passieren der Dichtung durch eine Flüssigkeit und/oder ein Gas sein. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Dichtung die Aufgabe ein Eindringen von zu pumpendem Fluid in den Arbeitsbereich bzw. Antriebsbereich oder Dichtbereich zu verhindern. Ferner kann die Dichtung dazu ausgestaltet sein, ein Austreten von Fluid aus dem Arbeitsbereich und/oder dem Dichtbereich hin zu dem zu pumpenden Fluid zu verhindern. Die Pumpe kann ein Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann eine Öffnung aufweisen, durch die sich die Welle erstreckt. In dieser Öffnung kann die Dichtung angeordnet sein, so dass die Öffnung durch die Dichtung und die Welle im Wesentlichen abgedichtet ist. Mit anderen Worten kann die Dichtung einen Spalt zwischen der Welle und einem Rand der Öffnung abdichten (d.h. zur Welle hin abdichten). Somit kann die Dichtung dazu ausgestalte sein, einen Übergang von Fluid von einem Bereich außerhalb des Gehäuses (beispielsweise von der Pumpendruckkammer) in das Gehäuse (z.B. in das Spaltgehäuse eines Nassläufer-Antriebs) hinein zu verhindern. Die Dichtung kann so vorgesehen sein, dass sie feststehend zum Gehäuse des Antriebs (z.B. Spaltrohr) angeordnet ist. Die Welle kann sich relativ zu der Dichtung drehen. Somit kann eine Relativbewegung zwischen Welle und Dichtung stattfinden, die bedingt durch den Bauteilkontakt, also die Reibung zwischen den Bauteilen mit einem Reibmoment begleitet wird. Ferner kann die Dichtung so vorgesehen sein, dass sie die Lagerbuchse zumindest teilweise aufnimmt. Mit anderen Worten kann sich die Dichtung entlang der Axialrichtung erstrecken und die Lagerbuchse zumindest teilweise umgeben. Die Lagerbuchse kann sich also gegen die Dichtung abstützen. Damit kann eine besonders zuverlässige Abdichtung des Gehäuses (z.B. eines Spaltrohrs) bewirkt werden, da die Last, die von der Lagerbuchse radial abgetragen wird, auf die Dichtung wirkt und somit die Dichtwirkung zwischen Gehäuse und der Dichtung verbessert ist. Gerne kann so auf Spannelemente in der Dichtung verzichtet werde. Dadurch kann die Dichtung besonders einfach ausgebildet sein. Ferner kann die Dichtung im Bereich, mit dem die Dichtung mit der Lagerbuchse in Kontakt ist, einen Vorsprung aufweisen, der radial nach innen steht. Die Lagerbuchse kann eine zu dem Vorsprung korrespondierende, radialen Vertiefung aufweisen, die mit dem Vorsprung in Kontakt steht. Somit kann eine axiale Verlagerung der der Lagerbuchse zur Dichtung oder zum Antriebsgehäuse (Spaltrohr) mit einfachen Mitteln verhindert oder reduziert werden.
  • Die Dichtung kann den Dichtbereich definieren. Der Dichtbereich kann sich entlang der Welle (d.h. in der Axialrichtung) erstrecken. Der Dichtbereich kann durch den Dichtpunkt zwischen der Dichtung und der Welle und der Lagerbuchse begrenzt sein. Unter einem Dichtbereich kann ferner der Abschnitt der Welle verstanden werden, welcher hinsichtlich der Lagerbuchse dem Antriebsbereich gegenüberliegt.
  • Das Fluid oder Medium kann eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Gemisch sein, welche die Reibung zwischen Welle und Lagerbuchse reduzieren kann, und/oder eine Kühlung der Welle und/oder der Lagerbuchse und/oder einem Rotor bewirken kann. Das Fluid kann ferner geeignet sein, eine Korrosion der Welle und/oder der Lagerbuchse zu verhindern oder zu reduzieren. Ferner kann das auch eine Komponente umfassen, die dazu ausgebildet ist, ein Einfrieren des Fluids zu verhindern. Das Fluid kann ein Schmiermittel, ein Kühlmittel, ein Korrosionsschutzmittel und/oder ein Frostschutzmittel umfassen. Das Fluid kann ferner eine wässrige Lösung oder eine Wasser-ÖI-Emulsion sein, diese dann über dämpfende Eigenschaften verfügt, so dass Schwingungsgeräusche der Rotorbaugruppe gedämpft werden. Ferner kann das Fluid zwei-phasig vorliegen und ein Flüssigkeits-LuftGemisch sein. Das Fluid kann in einem Behälter in der Pumpe bevorratet sein, wobei der Behälter dazu ausgebildet ist, während des Betriebs der Pumpe einen Teil des Fluids an die Lagerbuchse abzugeben. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluid in dem Antriebsbereich vorgesehen sein.
  • Der Durchgang kann eine Öffnung, ein Kanal oder ein Durchgangsloch in der Lagerbuchse sein, der sich ähnlich wie die Wellenbohrung in der Lagerbuchse auch axial erstreckt, aber nicht konzentrisch zu der Wellenbohrung angeordnet ist. Ein Durchgang kann eine zylindrische Form aufweisen. Der Durchgang kann sich entlang einer Durchgangsmittelachse erstrecken und verläuft damit entlang eines Richtungsvektors der überwiegend über axiale Anteile verfügt. Der Durchgang kann einen kreisförmigen, elliptischen oder eckigen Querschnitt aufweisen. Der Durchgang kann dazu ausgestaltet sein, den Dichtbereich mit dem Antriebsbereich in Kommunikation zu bringen. Unter Kommunikation kann insbesondere eine fluidische Kommunikation verstanden werden. Demgemäß kann ein Fluid durch die Lagerbuchse in meist überwiegend Axialrichtung transportiert werden. Unter einem Transport eines Fluids kann jede Bewegung des Fluids, insbesondere ein Fließen oder Strömen des Fluids, verstanden werden. Die fluidische Kommunikation, welche durch den mindestens einen Durchgang ermöglicht wird, hat den Vorteil, dass das Fluid über die verschiedenen Bereiche der Welle verteilt werden kann und eine Schmierung, Kühlung, Korrosionsschutz und/oder Frostschutz bei anderen Bauteilen in anderen Beriech der Pumpe sicherstellen kann. Mit anderen Worten kann das Fluid aus dem Antriebsbereich so in den Dichtbereich gelangen. Dadurch kann auch längerfristig ein niedriger Reibungskoeffizient zwischen der Dichtung und der Welle über die gesamte Lebensdauer des wasserführenden Haushaltsgeräts, sichergestellt sein. Ferner kann der Slip-Stick-Effekt und die damit verbundene unangenehme Schwingungs- und Geräuschentwicklung vermieden werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine Durchgang derart ausgebildet, dass ein Fluid von dem Antriebsbereich durch die Lagerbuchse in den Dichtbereich oder von dem Dichtbereich in den Antriebsbereich gelangen kann. Bevorzugt tritt das Fluid im Antriebsbereich in den Durchgang der Lagerbuchse ein und verlässt den Durchgang auf der gegenüberliegenden Seite der Lagerbuchse wieder. Somit kann das Fluid bis zu der Dichtung gelangen und dort eine Reibung zwischen der Dichtung und der Welle reduzieren. Ferner kann das Fluid eine Schmierung und Kühlung des Kontaktbereichs zwischen der Welle und der Dichtung bewirken. Ferner kann ein Fluid, welches ein Korrosionsschutzmittel und/oder Frostschutzmittel umfassen kann, über die gesamte Länge der Welle Im Dichtbereich und im Arbeitsbereich gleichmäßig verteilt werden und somit die Welle großflächig vor Korrosion und/oder Frost oder aber auch Wärmeentwicklung durch Reibung an der Dichtung schützen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich mindestens ein Durchgang mit einem konstanten Abstand in der Radialrichtung hinsichtlich der Welle durch die Lagerbuchse. Die Radialrichtung kann senkrecht zur Axialrichtung stehen. Der Abstand zwischen der Durchgangsmittelachse des mindestens einen Durchgangs und der Achse der Welle kann konstant sein. Mit anderen Worten kann der radiale Abstand im Verlauf entlang der Achse der Welle gleichbleibend sein. Es können mehrere Durchgänge vorhanden sein, wobei jeder Durchgang denselben, konstanten Abstand von seiner Durchgangsmittelachse zu der Achse der Welle haben kann. Der gleiche Abstand der Durchgangsmittelachse zu der Achse der Welle kann auch vorliegen, wenn der Durchgang sich geschwungen relativ zu der Welle durch die Lagerbuchse erstreckt. Mit anderen Worten kann sich der Durchgang mit konstantem radialen Abstand zur Lagerbohrung (d.h. zur Welle) erstrecken und zusätzlich noch über einen tangentialen Anteil des Durchgangsausrichtungsvektor verfügen und sich so, wie eine Gewindegang darstellen (weitere Details folgen unten). Vorzugsweise kann der zumindest eine Durchgang parallel zu der Welle angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass ein Fluid sowohl von dem Antriebsbereich in den Dichtbereich, als auch von dem Dichtbereich in den Antriebsbereit auf kurzem oder kürzesten Weg gelangen kann. Somit ist ein bidirektionaler Transport von Fluid ermöglicht. Ferner hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass die Lagerbuchse mit dem mindestens einen Durchgang einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der mindestens eine Durchgang hinsichtlich der Welle in einem variablen Abstand. Bei dem variablen Abstand kann es sich um einen variablen radialen Abstand handeln. Unter einem variablen Abstand kann verstanden werden, dass die Durchgangsmittelachse des Durchgangs windschief zu der Achse der Welle ist. Windschief bedeutet, dass sich die Durchgangsmittelachse des Durchgangs und die Achse der Welle weder schneiden, noch parallel zueinander liegen. Es können mehrere Durchgänge vorhanden sein. Mehrere Durchgänge können denselben variablen Abstand zur Achse der Welle oder unterschiedliche variable Abstände zur Achse der Welle aufweisen. Durch die Rotation der Welle und ggf. weiterer Bauteile können sich radiale Druckfelder mit unterschiedlichen lokalen Drücken aufbauen. Ferner können auf Grund der Achsenschiefstellung der Durchgänge, bei unterschiedlichen radiale Abständen (also Radien) der Durchgangsöffnungen unterschiedliche Drücke herrschen. Durch diesen Druckunterschied in radialer Erstreckung kann sich ein Förderstrom des Fluids einstellen, der sich vom größerem Radius zum kleineren Radius durch den Durchgang aufbauen kann.
  • Der mindestens eine Durchgang mit variablem Abstand zur Achse der Welle hat den Vorteil, dass die Richtung der fluidischen Kommunikation beeinflusst werden kann. Der variable Abstand des mindestens einen Durchgangs kann derart gewählt werden, dass das Fluid ausschließlich oder primär von dem Antriebsbereich zu dem Dichtbereich gelangen kann, oder andersherum. Somit kann beispielsweise im Dichtbereich ein bestimmter Druck aufgebaut werden. Dadurch kann zum einen das Fluid zuverlässig zwischen die Dichtung und die Welle gedrückt werden und andererseits die Dichteigenschaften der Dichtung verbessert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Durchgang zur Welle hin geöffnet. Der mindestens eine Durchgang kann über die gesamte Länge des Durchgangs zur Welle hin in radialer Erstreckung geöffnet sein. Somit kann das Fluid, welches durch den Durchgang gelangt, über auch im Bereich der Lagerbuchse in unmittelbaren Kontakt mit der Welle kommen. Somit kann eine Schmierung und/oder Kühlung der Welle zwischen der Lagerbuchse und der Welle effektiv bzw. noch effektiver realisiert sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine Durchgang abschnittsweise zur Welle hin geöffnet. Der Durchgang kann einen oder mehrere Abschnitte aufweisen, in denen das Fluid in direkten Kontakt mit der Welle kommt. Ferner kann der Durchgang einen oder mehrere zur Welle hin geschlossene Abschnitte aufweisen, in denen das Fluid nicht unmittelbar in Kontakt mit der Welle kommt. Somit kann verhindert werden, dass die Welle in den oder die Durchgänge eindringt. Mit anderen Worten kann die Welle durch die geschlossenen Abschnitte des zumindest einen Durchgangs daran gehindert werden z.B. bei erhöhtem Buchsen-Verschleiß in den Durchgang einzudringen oder einzurasten und diesen zu blockieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lagerbuchse einen bis dreizehn Durchgänge, vorzugsweise drei bis sieben Durchgänge, auf. Bei der Anordnung von mehreren Durchgängen hat sich gezeigt, dass ausreichend Fluid in den Dichtbereich gefördert werden kann, um die Dichtung ausreichend zu benetzen bzw. zu schmieren. Besonders vorteilhaft haben sich eine Anzahl von drei bis sieben Durchgängen erwiesen, da hier eine gleichmäßiger Transport von Fluid beobachten ließ. Ferner stellte sich in diesem Bereich ein ausreichender Druck in dem Dichtbereich ein, so dass die Dichtung mechanisch gestützt werden kann. Je mehr Durchgänge vorhanden sind, desto größer ist die Menge an Fluid, welche durch die Lagerbuchse gelangen kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der mindestens eine Durchgang einen Durchmesser von zumindest 1,0 mm, bevorzugt von zumindest 1,5 mm, auf. Somit kann das Fluid in einem zur Schmierung der Dichtung ausreichend Ausmaß von dem Antriebsbereich zu dem Dichtbereich transportiert werden. Bei kleineren Durchmessern kann sich ein ungünstiger Strömungswiderstand in den Durchgängen einstellen, so dass der Fluidtransport gehemmt sein kann. In dem Durchmesserbereich von zumindest einem 1,5 mm konnte festgestellt werden, dass die Lagerbuchse trotz der Durchgänge Radialkräfte der Welle sehr gut abtragen konnte ohne sich zu verformen. Mit anderen Worten kann hierbei eine sehr gute mechanische Festigkeit der Lagerbuchse sichergestellt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lagerbuchse mindestens zwei Durchgänge auf, deren Durchmesser sich unterscheiden. Mit unterschiedlich dimensionierten Durchgängen kann bewirkt werden, dass sowohl ein ausreichender Volumenstrom von Fluid durch die Lagerbuchse realisiert sein kann, also auch eine besonders gute mechanische Stabilität der Lagerbuchse erreicht sein kann. Dies ist besonders bei hohen Drehzahlen der Welle und damit erhöhten Lasten auf der Lagerbuchse vorteilhaft. Vorteilhaft ist es, dass die Lagerbuchse dennoch eine Symmetrie gegenüber einer durch die Achse der Lagerbuchse verlaufende Ebene aufweist. So können ausreichende Festigkeiten der Lagerbuchse erreicht sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Durchgang so angeordnet, dass der Winkel zwischen dem Durchgang und der Achse der Welle 1° bis 45°, bevorzugt 5° bis 20°, beträgt. Vorzugsweise ist unter dem Winkel zwischen dem Durchgang und der Achse der Welle der Winkel zwischen der Durchgangsmittelachse des Durchgangs und der Achse der Welle zu verstehen. Dies hat den Vorteil, dass die Richtung der fluidischen Kommunikation beeinflusst werden kann. Der Winkel zwischen der Mittellinie des mindestens einen Durchgangs und der Achse der Welle kann derart gewählt sein, dass das Fluid ausschließlich durch die Vorgabe des Drehsinn des Rotors in Abstimmung mit der Achsenneigung der Durchgänge oder des Durchgangs von dem Antriebsbereich zu dem Dichtbereich gelangen kann, oder andersherum. So kann zwischen dem Antriebs- und dem Dichtungsbereich nicht nur eine hydraulische Kommunikation realisiert sein, sondern sogar ein Fluid-Förderstrom, der durch die Rotordrehung initiiert werden kann. Zudem kann über den Winkel der Achsen zueinander die Menge an Fluid, welche durch die Durchgänge der Lagerbuchse gelangen kann, beeinflusst werden. Ein großer Winkel verringert die Menge an Fluid, welches durch die Lagerbuchse gelangen kann bzw. dann sogar gefördert wird, wohingegen ein flacher Winkel die Menge an Fluid, welches durch die Lagerbuchse gelangen kann, erhöhen kann. Dabei kann sich aber keine Abhängigkeit oder Förderstrom-Verstärkung zum Rotordrehsinn ableiten lassen. Bei einem größeren Winkel kann die Durchgangslänge erhöht sein, wodurch auch die Reibwiderstände bzw. Strömungswiderstände in dem Durchgang erhöht sein können. Ferner kann durch ein schräges Anordnen des zumindest einen Durchgangs ein Einlaufverlust an einem stromaufwärtigen Ende des zumindest einen Durchgangs verringert sein, da sich dann rechtwinklig zur Lagerbuchse der Öffnungsquerschnitt vergrößert. Mit anderen Worten kann die Öffnungsfläche des zumindest einen Durchgangs zum Antriebsbereich und/oder Dichtbereich vergrößert sein, wodurch das Fluid besonders einfach in den zumindest einen Durchgang eintreten kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mindestens zwei Durchgänge vorgesehen, welche so angeordnet sind, dass sie sich schneiden oder kreuzen. Zwei sich schneidende können sich in mindestens einem Punkt berühren ohne dass sich die Durchgangsmittelachsen der Durchgänge berühren. Bei zwei Durchgängen, welche sich kreuzen, können die Durchgangsmittelachsen sich in einem Punkt berühren. Ein Fluidvolumen, welches in einen ersten Durchgang gelangt und ein weiteres Fluidvolumen, welches in einen zweiten Durchgang gelangt, können in dem Bereich, in welchem sich der erste und der zweite Durchgang kreuzen, in Kontakt kommen. Dadurch kann eine verbesserte Vermischung des Fluids erreicht und eine Entmischung der Bestandteile des Fluids, beispielsweise Wasser und Öl im Falle einer Wasser-ÖI-Emulsion, verhindert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mindestens zwei Durchgänge vorgesehen, welche so angeordnet sind, dass sie sich weder schneiden, noch kreuzen. Unter mindestens zwei Durchgängen, welche sich nicht schneiden, kann verstanden werden, dass sich die mindestens zwei Durchgänge nicht berühren. Unter zwei Durchgängen, welche sich nicht kreuzen, kann verstanden werden, dass die Durchgangsmittelachsen der mindestens zwei Durchgänge windschief zueinander angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass mögliche Strömungswiderstände durch die Vermischung von Fluidvolumina im Bereich der Kreuzung verschiedener Durchgänge vermieden werden können. Dies hat ferner den Vorteil, dass eine effektive und schnelle fluidische Kommunikation erreicht werden kann, die dann zum Beispiel auf unterschiedliche Betriebspunkte ausgelegt sein kann, so dass für jeden unterschiedlichen Betriebspunkt eine unterschiedliche Neigung der DurchgangsAchse optimal vorgegeben wird.
  • Vorzugsweise erstreckt mindestens ein Durchgang sich im Wesentlichen helixartig durch die Lagerbuchse. Unter einem im Wesentlichen helixartigen Durchgang kann verstanden werden, dass die Form des mindestens einen Durchgangs im Wesentlichen einer Helix ähnlich ist. Mit anderen Worte kann sich die Durchgangsmittelachse des mindestens einen Durchgangs in der Form einer Helix um die Welle herum durch die Lagerbuchse erstrecken. Der Durchgang, der sich in einer helixartigen Form (z.B. Schrauben- oder Gewindeform) erstreckt, kann eine konstante Steigung um die Welle herum aufweisen, so dass eine konstante Auslenkung der überwiegen axial verlaufenden Durchgangsachse zur Gleitlager-Achse in tangentialer Erstreckung im Zylinder-Koordinaten-System vorliegt. Vorteil eines helixartigen Durchgangs ist, dass die Steigung der Helix derart gewählt werden kann, dass das Fluid entlang der Helix geleitet wird und somit eine unerwünschte Verwirbelung des Fluids beim Auftreffen auf die Lagerbuchse bzw. auf einen Durchgang, verhindert werden kann. Zudem hat die helixartige Form den Vorteil, dass die Richtung der fluidischen Kommunikation festgelegt werden kann. Je nach Drehsinn der Helix und je nach Wahl des Drehsinns eines Rotors oder der Wellekann das Fluid entweder nur von dem Antriebsbereich in den Dichtbereich gelangen, aber nicht von dem Dichtbereich in den Antriebsbereich, oder nur von dem Dichtbereich in den Antriebsbereich, aber nicht von dem Antriebsbereich in den Dichtbereich. Bevorzugt weisen der mindestens eine helixartige Durchgang und die Welle denselben Drehsinn auf, sodass der Transport des Fluids durch die Rotation der Welle unterstützt wird. Die helixartige Form bewirkt eine effiziente fluidische Kommunikation. Der helixartige Durchgang kann in einer schraubenartigen Form ausgebildet sein, so dass sich quasi alle Gewindegänge mit gleicher Steigung darstellen. Alternativ kann sich der helixartige Durchgang mit veränderlicher Steigung realisiert sein. Dabei würde eine Ausführungsform den Fluidtransport begünstigen, bei der am Durchgangseingang und Kanalbeginn größere Steigungen der Durchgangsachse aufweisen, die sich dann bei weiterer axialer Erstreckung reduziert, um auch die Durchgangslänge durch die Gleitlagerbuchse geringer zu gestalten, als wenn die Achse mit konstant großer Neigung ausgeführt wäre. Durch die vorherrschende Wellenrotation lässt sich ein dynamischer Druck in dem zumindest einen helixartigen Durchgang aufbauen, wodurch der Transport von Fluid weiter begünstigt werden kann. Mit anderen Worten kann durch eine Variation des radialen Abstandes der Durchgangsachse zur Lagerbuchsenachse, die Achse des Durchgangs eine tangentiale Ausprägung erhalten, so dass sie in einer Schraubenform vorliegt.
  • Vorzugsweise verlängert sich eine axiale Erstreckung der Durchgänge durch tangentiale Anteile nicht, so dass ein Strömungswiderstand nicht negativ beeinflusst wird. Folglich kann ein Winkel der Durchgangsachse relativ zu der Wellenachse zwischen 5 und 20° betragen. Dabei kann die Längsachse des Durchgangs nicht in radialer Ausprägung verstellt sein, sondern kann eine Neigung aufweisen, die sich in Zylinder-Koordinaten tangential darstellt, so dass sich quasi eine Schraubenform des Durchgangs realisieren lässt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Pumpensystem bereitgestellt, umfassend eine Pumpe nach einer der obigen Ausgestaltungen, und einen Impeller, der hinsichtlich der Lagerbuchse auf der Seite des Dichtbereichs an der Welle angeordnet und so vorgesehen ist, dass er zusammen mit der Welle rotierbar ist. Der Impeller (Laufrad) kann ein von einem ringförmigen oder röhren- oder zylinderförmigen Gehäuse umschlossener Drehkörper, insbesondere für eine Pumpe für eines wasserführendes Haushaltsgeräts, sein. Bevorzugt ist der Impeller derart ausgebildet und an der Welle angeordnet, dass der Impeller drehend angetrieben wird, wenn die Welle drehend angetrieben wird. Ferner ist der Impeller dazu ausgestaltet einen Druck in einem zu pumpenden Medium in einer Pumpenkammer zu erhöhen. Vorzugsweise weist der Impeller mehrere gerade oder gekrümmt verlaufende Schaufeln oder Rippen auf, die sich in dem zu pumpenden Fluid drehen können.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein wasserführendes Haushaltsgerät bereitgestellt, umfassend zumindest eine Pumpe nach einer der obigen Ausgestaltungen. Insbesondere kann es sich bei dem wasserführenden Haushaltsgerät um eine Waschmaschine oder einen Waschtrockner handeln.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Leiten von Fluid durch eine Lagerbuchse bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst Bereitstellen einer Pumpe gemäß einer der obigen Ausgestaltungen, Antreiben der Welle, so dass diese um eine Axialrichtung dreht; Fördern von Fluid durch den zumindest einen Durchgang in der Lagerbuchse, so dass das Fluid von dem Arbeitsbereich in den Dichtbereich gelangt. Vorzugsweise schmiert das Fluid in dem Dichtbereich die Dichtung, speziell im Kontaktbereich zwischen Dichtung und Welle. Somit kann eine Gleit-Reibung zwischen Dichtung und Welle verringert werden und/oder Haftreibungs-Effekte zwischen Welle und Dichtung ganz ausgeschlossen werden, die zu einem Slip-Slide-Effekt zwischen Welle und Dichtung führen können. Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner ein Zuführen von Fluid zu dem Arbeitsbereich. Das Fluid kann aus einem Vorratsbehälter zugeführt werden. Somit kann für ausreichen Fluid in dem Arbeitsbereich gesorgt werden, in dem Fall, dass Fluid in den Dichtbereich ausgetragen wurde. Somit kann eine ausreichende Schmierung in beiden Bereichen sichergestellt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Pumpe mir einer Lagerbuchse bereitgestellt, wobei die Lagerbuchse als eine radiale Gleitlagerbuchse ausgestaltet ist. Die Gleitlagerbuchse kann sich als ein Hohlzylinder darstellen. Das Fluid kann über weitestgehend axial verlaufende Durchgänge (z.B. Nuten oder Kanäle mit variablen Strömungsquerschnitt, vorzugsweise runder Strömungsquerschnitt) an der äußeren Mantelfläche des Gleitlager-Zylinders durch die Lagerbuchse transportiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluid über weitestgehend axial verlaufende Durchgänge (z.B. Nuten oder Kanäle mit variablen Strömungsquerschnitt, vorzugsweise runder Strömungsquerschnitt) an der inneren Mantelfläche des Gleitlager-Zylinders durch die Lagerbuchse transportiert werden. Somit kann das Fluid quasi an der Lager-Reibfläche durch die Lagerbuchse transportiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluid über weitestgehend axial verlaufende Durchgänge (z.B. Bohrungen oder Kanäle mit variablen Strömungsquerschnitt, vorzugsweise runder Strömungsquerschnitt) durch eine Wandung der Gleitlagerbuchse durch die Lagerbuchse transportiert werden. Somit können die Durchgänge als integrierte Kanäle in der Lagerbuchse geführt sein. Vorstellbar ist auch eine Kombination der obigen Maßnahmen um einen noch besseren Fluidtransport in den Dichtbereich zu realisieren.
  • Ferner ist die Erfindung auf eine Verwendung einer Pumpe gemäß einem der obigen Ausgestaltungen bei einem wasserführenden Haushaltsgerät gerichtet. Das wasserführende Haushaltsgerät ist vorzugsweise eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner.
  • Die Vorteile und Effekte, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung genannt wurden, gelten analog auch für das Verfahren und andersherum. Einzelne Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen oder anderen Ausführungsformen kombiniert werden und neue Ausführungsformen bilden. Die genannten Vorteile und Effekte der Merkmale gelten auch für die neuen Ausführungsformen.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
    • Figur 1
    zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung einer Pumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Figur 2
    ist eine schematische Darstellung eines Teils einer Pumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Figur 3
    ist eine schematische Darstellung eines Teils einer Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Figur 4
    ist eine schematische und perspektivische Ansicht einer Lagerbuchse einer Pumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Figur 5
    ist eine schematische Darstellung einer Lagerbuchse einer Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Figur 6
    ist eine schematische Darstellung einer Lagerbuchse einer Pumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Figur 1 ist eine schematische und perspektivische Längsschnitt-Darstellung eines Pumpenantriebs 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Pumpe 1 umfasst einen Antrieb 4, welcher in einem Antriebsbereich 7 vorgesehen ist. Der Antrieb 4 ist dazu ausgestaltet, eine Welle 2 um eine Achse (im Folgenden als Axialrichtung A bezeichnet) drehend anzutreiben. Die Welle 2 ist durch eine Lagerbuchse 3 (auch als erste Lagerbuchse 3 bezeichnet) und eine zweite Lagerbuchse 9 gelagert. Bei dem Antrieb 4 handelt es sich um einen permanent-erregten Synchronantrieb. Genauer gesagt handelt es sich bei dem Antrieb 4 um einen permanent-erregten Synchronantrieb nach dem sogenannten Nassläuferprinzip. Die Welle 2 ist in einem Spaltrohr 12 angeordnet. Das Spaltrohr 12 ist dabei quasi fluiddicht ausgestaltet, da es mit einem federvorgespannten Radialwellendichtring zur Fluid führenden Pumpendruckkammer abgedichtet ist. Das Spaltrohr 12 kann auch als Gehäuse bezeichnet sein. Im Inneren des Spaltrohrs 12 ist eine Wasser-ÖI-Emulsion eingesetzt, um die Antriebslaufeigenschaften des Antriebs 4 und der Welle 2 zu verbessern. Somit ist in dem Arbeitsbereich 7 ein Fluid oder Medium (die sogenannte Spaltrohrfüllung Schmier- und Kühl-Medium) angeordnet. Der Arbeitsbereich 7 wird von der Lagerbuchse 3 und der Lagerbuchse 9 begrenzt. Ferner umfasst die Pumpe 1 eine Dichtung 5, die dazu ausgestaltet ist, zur Welle 2 hin abzudichten. Mit anderen Worten hat das Spaltrohr 12 eine Öffnung, durch die sich die Welle 2 hindurch erstreckt. Die Öffnung 13 ist durch die Dichtung 5 so abgedichtet, dass weder von außen aus der Pumpendruckkammer nach innen in Spaltrohr ein Fluid eintreten kann, noch von innen (Spaltrohr) nach außen (Pumpendruckkammer) ein Fluid die Dichtung 5 passieren kann. Der Bereich der Welle 2, in dem die Dichtung 5 angeordnet ist, wird als Dichtbereich 6 bezeichnet. Mit anderen Worten ist der Dichtbereich 6 zwischen dem Dichtpunkt zwischen Welle 2 und Dichtung 5 und der Lagerbuchse 3 definiert. Die Dichtung 5 ist in direktem Kontakt mit der Welle 2, und dichtet damit primär die Spaltrohrfüllung ab und verhindert damit den Verlust der Spaltrohrfüllung, obwohl der Antrieb quasi ja als "Naßläufer-Konstruktionsprinzip" ausgeführt ist. Die Dichtung 5 ist an dem Spaltrohr 12 gehalten bzw. vorgesehen oder axial eingepresst. Daher kann sich die Welle 2 während einem Betrieb relativ zu der Dichtung 5 bewegen. Im weiteren axialen Verlauf der Welle 2 weg von dem Dichtbereich 6 ist ein Impeller (Laufrad) 11 angeordnet, der in einen Pumpenraum oder Pumpendruckkammer drehbar vorgesehen ist. Durch Betrieb der Welle 2 wird der Impeller (Laufrad) 11 gedreht, sodass ein Pumpeffekt nach dem Förderprinzip ein radialen Kreiselpumpe (also einer kontinuierlich arbeitenden Strömungsmaschine) in der Pumpe 1 erzeugt werden kann. Zwischen dem Impeller (Laufrad) 11 und der Dichtung 5 sind bei der vorliegenden Ausführungsform keine Dichtungen vorgesehen, sodass die Dichtung 5 mit dem zu pumpenden Fluid (beispielsweise einem Gemisch aus Wäschebehandlungsmittel und Wasser) in Berührung kommen kann. Zwischen der Dichtung 5 und der Lagerbuchse 3 ist somit normalerweise weder das Fluid aus dem Arbeitsbereich 7, noch das zu pumpende Fluid aus der Pumpendruckkammer. Die vorliegende Erfindung sieht in der Lagerbuchse 3 zumindest einen Durchgang 8 (in Figur 1 nicht dargestellt) vor, der dazu ausgestaltet ist, den Arbeitsbereich 7 mit dem Dichtbereich 6 in Kommunikation zu bringen, um ein Fluid-Transport zu realisieren. Damit kann das Fluid Medium aus dem Arbeitsbereich 7 in den Dichtbereich 6 gelangen. Dadurch kann die Dichtung 5 von innen geschmiert werden, sodass der Kontaktbereich zwischen der Dichtung 5 und der Welle 2 durch das aus dem Dichtbereich 7 geschmiert werden kann. Dadurch kann sich ein Wechsel zwischen Gleit- und Haftreibung vermeiden, da die Haftreibung-Effekte ganz ausgeschlossen werden können, des Weiteren wird die Gleitreibung in Form des Gleitreibungskoeffizienten stark herabgesetzt. Folglich kann der Slip-Stick- Effekt und somit entsprechenden Störfrequenzen verhindert werden. Dadurch ist ein besonders ruhiger Betrieb der Pumpe 1 ermöglicht.
  • Figur 2 ist eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines Ausschnitts einer Pumpe 1. In Figur 2 ist der Dichtbereich 6 vergrößert dargestellt. Demgegenüber ist nur ein Teil des Arbeitsbereichs 7 dargestellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Lagerbuchse 3 an ihrem Außenumfang eine in Radialrichtung reichende Vertiefung auf, in die ein entsprechender Vorsprung der Dichtung 5 eingreift. Somit kann die Lagerbuchse 3 durch die Dichtung 5 gehalten sein. Genauer gesagt kann die Lagerbuchse 3 so gegen eine axiale Verschiebung gesichert sein. Damit ist ein besonders einfacher Aufbau der Pumpe ermöglicht. Ferner ist bei der in Figur 2 dargestellten Schnittdarstellung ein Durchgang 8 erkennbar. In Figur 2 ist der linke Bereich der Bereich, der der Pumpendruckkammer zugewandt ist.
  • Figur 3 stellt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Dichtung 5 an der Seite, die der Pumpendruckkammer zugewandt ist, eine doppelte Dichtlippe auf. Dadurch kann das Spaltrohr 12 besonders zuverlässig gegenüber der Pumpendruckkammer abgedichtet sein. Im Übrigen ähnelt sich die vorliegende Ausführungsform der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform.
  • Figur 4 ist eine perspektivische und schematische Darstellung als Seitenansicht einer Lagerbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Lagerbuchse weist zumindest einen Durchgang 8 auf, der an deren Außenumfang entlang verläuft. In einem eingebauten bzw. in einem Betriebszustand kann das Fluid also von dem Arbeitsbereich 7 zu dem Dichtbereich 6 strömen. Der Durchgang 8 wird dabei teilweise durch die Lagerbuchse 3 und teilweise durch das Spaltrohr 12 (in Figur 4 nicht dargestellt) gebildet.
  • Figur 5 ist eine Lagerbuchse 3 in der Rückansicht gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in Figur 5 dargestellte Lagerbuchse 3 weist vier Durchgänge 8 auf. Die Lagerbuchse 3 ist in Figur 5 in einer Ansicht im Wesentlichen entlang der Axialrichtung A dargestellt. Ferner ist bei der Ausführungsform zu erkennen, dass die Durchgänge 8 so in der Lagerbuchse 3 vorgesehen sind, dass sie an dem Innenhohlzylindermantelfläche der Lagerbuchse 3 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Durchgänge 8 zur Welle 2 hin geöffnet. Dadurch kann sichergestellt sein, dass das Fluid aus dem Antriebsbereich 7 bei dem Weg zu dem Dichtbereich 6 entlang der Welle 2 strömt und auch zwischen Lagerbuchse 3 und Welle 2 seine Wirkung entfalten kann. Beispielsweise kann das Fluid ein Schmiermittel, ein Kühlmittel, ein Korrosionsschutzmittel und/oder ein Frostschutzmittel umfassen und diese Effekte genau an der Kontaktstelle zwischen Welle und Gleitlager einbringen.
  • Figur 6 ist eine weitere perspektivische und schematische Ansicht einer Lagerbuchse 3 von der Rückseite gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auch die Lagerbuchse 3 der vorliegenden Erfindung weist 7 Durchgänge 8 auf. Die Durchgänge 8 sind bei der vorliegenden Ausführungsform lediglich durch die Lagerbuchse 3 gebildet. Mit anderen Worten braucht es keine anderen Elemente, wie beispielsweise die Welle 2 oder das Spaltrohr 12, um den jeweiligen Durchgang 8 zu bilden. Hierbei kann ein Fluidtransport von dem Antriebsbereich 7 zu dem Dichtbereich 6 ohne weitere Komponenten in der Gleitlagerbuchse integriert erfolgen.
  • Zusammengefasst kann mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Slip-Stick-Effekt verhindert werden, da durch die Durchgänge 8, die sich überwiegend axial durch die Lagerbuchse 3 erstrecken, die Dichtung 5 auch von der Antriebsseite her geschmiert und/oder gekühlt werden kann und so der Haftreibungseffekt zwischen Welle und Dichtung ganz ausgeschlossen werden kann. Mit anderen Worten kann zwischen den Reibpartnern (das heißt zwischen der Dichtung 5 und Welle 2) ein konstanter, niedriger Reibwert für die Gleitreibung sichergestellt sein, so dass Haftreibungseffekte ganz auszuschließen sind. Darüber hinaus kann eine Temperatur- und eine Schmiereigenschaft zwischen den Reibpartnern auch bei einem längeren Betrieb der Pumpe 1 gleichbleibend sichergestellt sein.

Claims (11)

  1. Pumpe (1) für ein wasserführendes Haushaltsgerät (100), umfassend:
    eine Welle (2), die sich in einer Axialrichtung (A) erstreckt,
    eine Lagerbuchse (3), die dazu ausgestaltet ist, die Welle (2) um die Axialrichtung (A) drehbar zu lagern,
    einen Antrieb (4), der dazu ausgestaltet ist, die Welle (2) drehend anzutreiben, und eine Dichtung (5), die dazu ausgestaltet ist, zur Welle (2) hin abzudichten,
    wobei die Dichtung (5) in einem Dichtbereich (6) der Welle (2) angeordnet ist und der Antrieb (4) in einem hinsichtlich der Lagerbuchse (3) gegenüberliegenden Antriebsbereich (7) der Welle (2) angeordnet ist, und
    wobei die Lagerbuchse (3) mindestens einen Durchgang (8) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, den Dichtbereich (6) mit dem Antriebsbereich (7) in Kommunikation zu bringen.
  2. Pumpe (1) gemäß Anspruch 1, wobei der mindestens eine Durchgang (8) so ausgestaltet ist, dass ein Fluid von dem Antriebsbereich (7) durch die Lagerbuchse (3) zu dem Dichtbereich (6) gelangen kann.
  3. Pumpe (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Fluid ein Schmiermittel, ein Kühlmittel, ein Korrosionsschutzmittel und/oder ein Frostschutzmittel umfasst.
  4. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich mindestens ein Durchgang (8) mit einem konstanten Abstand in der Radialrichtung (R) hinsichtlich der Welle (2) durch die Lagerbuchse (3) erstreckt.
  5. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich mindestens ein Durchgang (8) mit einem variablen Abstand in der Radialrichtung (R) hinsichtlich der Welle (2) durch die Lagerbuchse (3) erstreckt.
  6. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Durchgang (8) zur Welle (2) hin zumindest abschnittsweise geöffnet ist.
  7. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Durchgang (8) so angeordnet ist, dass er einen Winkel zwischen dem Durchgang (8) und der Axialrichtung (A) der Welle (2) von 1° bis 45°, vorzugsweise 5° bis 20°, aufweist.
  8. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei Durchgänge (8) vorgesehen und so angeordnet sind, dass sie sich schneiden oder kreuzen.
  9. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Durchgang (8) sich im Wesentlichen helixartig durch die Lagerbuchse (3) erstreckt.
  10. Pumpensystem (10), umfassend
    eine Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, und
    einen Impeller (11), der hinsichtlich der Lagerbuchse (3) auf der Seite des Dichtbereichs (6) an der Welle (2) angeordnet und so vorgesehen ist, dass er zusammen mit der Welle (2) rotierbar ist.
  11. Wasserführendes Haushaltsgerät (100), umfassend zumindest eine Pumpe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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