WO2008125488A2 - Pumpe mit heizeinrichtung - Google Patents

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WO2008125488A2
WO2008125488A2 PCT/EP2008/053909 EP2008053909W WO2008125488A2 WO 2008125488 A2 WO2008125488 A2 WO 2008125488A2 EP 2008053909 W EP2008053909 W EP 2008053909W WO 2008125488 A2 WO2008125488 A2 WO 2008125488A2
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housing
housing cover
pump
heating
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Johannes BÜSING
Anton Oblinger
Bruno Reiter
David Semerad
Christian Wirth
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a pump, in particular for dishwashers, comprising a housing comprising a housing bottom, a housing cover and a heater arranged therebetween for heating a rinsing liquid, which forms an annular side wall of the housing, with an arranged in the housing impeller, with respect to the Rotary axis of the impeller in the housing cover axially arranged suction nozzle and with a discharge nozzle.
  • the invention has for its object to provide a simple and inexpensive pump of the type mentioned, which has smaller external dimensions, in particular in the radial direction while avoiding the aforementioned disadvantages.
  • this object is achieved in a pump of the type mentioned by the fact that the discharge nozzle is arranged in the housing cover.
  • the arrangement of the pressure port in the cover allows a reduction in the outer dimensions of the pump in the radial direction relative to the longitudinal axis thereof.
  • the installation space, in particular the required installation height for the pump is reduced.
  • Installation of the pump below the washing container with the longitudinal axis of the pump parallel to the bottom of the washing container saves valuable installation height. As a result, the useful volume of the washing container can be increased.
  • a longitudinal axis of the suction nozzle is arranged at an acute angle to the longitudinal axis of the pressure nozzle
  • the suction can be connected via very short or even without connecting elements directly with a drain at the bottom of the washing and the pressure nozzle with a supply to the spray system. If two connections with the suction and discharge ports are arranged at the sump, additional parts such as hoses and their attachment means can be dispensed with.
  • suction nozzle and discharge nozzle in the lid allows a simple structure of the heater, namely with a tube with closed sen circular cross-section. Elaborate production engineering forming or processing steps for an opening in the heater can thus be omitted. It is thus largely produced using standard parts.
  • the rinsing liquid can be heated more uniformly in a perforation-free tube than in a ring with openings, because a large-area undisturbed flow of the water occurs along the entire tube surface area.
  • Such a tube is also easily replaceable.
  • a tubular side wall also a structurally simple construction of the housing of the pump is also possible, wherein the housing cover and the housing bottom made of plastic and the tubular side wall made of metal can be made separately.
  • the use of plastic allows not only a cost-effective production of the complex geometries of the housing cover and the housing bottom but also a reduction of the total weight of the pump.
  • Plastic is also a poor conductor of heat, so that the transport of the heated rinsing fluid in the pump can be done almost energy loss.
  • the tube of the heating device is advantageously made of metal, since it transmits a maximum of the heating energy to the rinsing liquid due to the good heat conduction properties.
  • the production of the housing cover can also continue to be produced, for example, by injection molding without significant additional expense for the discharge nozzle.
  • the certain existing complexity of the shape of the lid due to the suction is not significantly increased by the additional arrangement of the pressure nozzle.
  • the thermal energy required for heating the rinsing liquid provides, according to the invention, a heating means which is in contact with the pipe of the heating device from the outside.
  • a heating means e.g. Thick film resistors, tubular heaters or heating wires are used, which directly touch the outside of the tube. Since the pipe is free of interruptions, the orientation of the heating means on the pipe is basically freely selectable.
  • the heating means may e.g. in the form of rings arranged parallel to one another, arranged spirally or as flat strips transversely or parallel to the pipe longitudinal axis.
  • the method for applying the heating means to the tube jacket surface for example by printing the tube with the thick-film resistance material is thereby simpler.
  • the heating device can have a temperature sensor, for example an NTC or PTC resistor.
  • the tube may also consist of temperature-resistant plastic, in particular electrically conductive plastic.
  • the heating means may already be integrated into the pipe, so that the application of heating means may be omitted as a production step.
  • the suction nozzle protrudes centrally into the region of the heating device and, with the formation of a radial gap, reaches the front side as far as the impeller.
  • this has the advantage that the rinsing liquid sucked in through the suction nozzle can be selectively guided in a uniform axial flow up to the suction opening of the impeller.
  • During operation of the pump can be done with appropriate heating of the housing parts and thus also of the suction already preheating the sucked through the suction rinse. This effect can be enhanced by additional heating means in or at the suction nozzle.
  • the flow of the scavenging liquid sucked in from the direction of the lid is deflected by 180 degrees in the impeller and then flows spirally coaxially with the sucked-in rinsing liquid in an annular-cylindrical space on the inside of the heating to the lid back.
  • the impeller in an advantageous embodiment of the invention in the direction of the housing cover curved cover plates for deflecting the axially sucked Spülswashkeitsströmung in the axially opposite direction to the discharge nozzle on.
  • the cover plates can be hemispherical curved to deflect the centrally centrally or centrally sucked by the impeller rinsing liquid from the suction nozzle between the cover plates of the impeller almost completely on a curved path by 180 degrees.
  • the outer diameter of the suction nozzle facing the cover plate is smaller than that of the opposite cover plate, since so the rinsing liquid can be optimally deflected into the hollow cylindrical space.
  • blades of the impeller can promote by their shape and arrangement, the deflection of the flow.
  • the vanes can be curved over their entire radial length and in the direction of the pressure-side outlet openings of the impeller. The curvature can be more pronounced at the blade ends in order to convey the flow at the exit from the impeller even more effectively the desired flow direction.
  • a guide device for further flow deflection may consist of stationary vanes, which are arranged annularly downstream of the outlet opening of the Laufrad-.
  • the vanes may easily extend radially in the annular cylindrical space. Its blade surface may be curved to further counteract the swirl of the flow exiting the impeller.
  • the flow component is increased in the axial direction.
  • the guide device is arranged on the lid.
  • the guide can be connected as a separate part fixed to the lid or integrally formed on the lid.
  • a one-piece design requires fewer items and thus cheaper the production of the pump housing.
  • the housing cover has spiral-shaped guide elements for the flow line of the rinsing liquid from the heating device into the discharge nozzle.
  • the guide elements facilitate the transfer of the rinsing liquid from the ring-cylindrical space into the cylindrical discharge nozzle by focusing the flow in the direction of the discharge nozzle.
  • the guide elements are preferably integrally formed in the lid around the suction nozzle in the form of guide spirals. They are to be designed in such a way that the transfer of the rinsing liquid into the discharge nozzle takes place without a significant loss of kinetic energy.
  • the housing cover is therefore at least partially made of an elastomer. This allows the lid to be demoulded non-destructively even with very complex geometries.
  • the elastomeric part of the lid has the ability to largely adapt to the rinsing liquid flow during the deflection from the heating device into the pressure nozzle. As a result, it is possible to dispense with special spiral-shaped guide elements for guiding the flow largely.
  • rigid molded parts can stiffen the housing cover. You can ensure a defined position especially of the suction against the impeller to exclude collisions. In addition, the tightness of a rigid part of the lid z. B. be guaranteed relative to the heater reliable. Sections of the elastic deck are thereby clamped between the tube of the heater and the rigid moldings.
  • Figure 1 a perspective view of a first embodiment of the pump according to the invention
  • FIG. 2 shows an axial longitudinal section through the pump shown in FIG. 1;
  • FIG 3 the hydraulic part of the pump shown in Figure 2;
  • Figure 4 is a front view of the impeller shown in Figure 2;
  • FIG. 5 a perspective view of the guide apparatus shown in FIG. 2;
  • Figure 6 an axial longitudinal section through a second embodiment of the pump according to the invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a pump 10 according to the invention, which consists of two main assemblies, namely an electric motor 12 and an adjoining hydraulic part 14.
  • the hydraulic part 14 encloses a substantially hollow cylindrical housing cover 16 in which concentric to a longitudinal axis 11 of the pump 10 a suction nozzle 18 is arranged. Seen from the outside, a discharge nozzle 20 is integrally formed on the housing cover 16, the wind skew to the axis 1 1 runs (see Figure 2).
  • the housing cover 16 has connecting elements 22, with which the pump 10 is mounted within a dishwasher. Outside on the lateral surface of the housing cover 16, a plug contact strip 24 is arranged with seven parallel arranged side by side lugs 26 for the power supply of the pump 10.
  • the pump 10 sucks flushing liquid from a washing container of a dishwasher centrally via the suction nozzle 18.
  • the rinsing liquid is heated before it is pumped back into the rinsing container of the dishwasher via the discharge nozzle 20.
  • the heating of the rinsing liquid takes place by means of a heating device (cf., FIG. 2), which also draws its energy via the contact lugs 26 of the plug-in contact strip 24.
  • FIG. 2 shows an axial longitudinal section through the pump 10 shown in FIG. 1.
  • a housing bottom 28 of the hydraulic part 14 adjoins the end face of the electric motor 12 and extends up to the housing cover 16.
  • the discharge nozzle 20 is integrally formed Longitudinal axis 13 at an acute angle to the longitudinal axis (13) of the pressure port (20, 120) is arranged.
  • a perforation-free metal tube 30 which is connected via a sealing member 32 with the housing cover 16 and a sealing member 34 liquid-tight with the housing bottom 28.
  • On the lateral surface of the metal tube 30 are four-ring encircling and spaced from each other thick-film resistors 36 printed.
  • the housing cover 16 of the suction nozzle 18 is centrally located, which adjoins an impeller 40 with one of its end faces to form a radial gap 38.
  • the impeller 40 consists of a facing the suction port 18 cover plate 42 and an opposite, facing the housing bottom 28 cover plate 44. Between the two curved cover plates 42 and 44, the blades 46 of the impeller 40 extend. It is rotatably connected to one end of a shaft 48 of Electric motor 12 which projects through the housing bottom 28 in the hydraulic part 14.
  • a nozzle 52 with staffed vanes 54 is attached approximately at the height of the impeller 40.
  • the housing cover 16 also has spiral-shaped guide elements, a guide spiral 21 for the flow line of the rinsing liquid from the heating device 30, 36 into the discharge nozzle 20.
  • the impeller 40 sucks through the suction nozzle 18 rinsing liquid from a washing container of a dishwasher and presses them radially outward as a result of the centrifugal force. Due to the curvature of the cover plates 42 and 44, the flushing liquid is thereby deflected in the radial direction along a curved path in the direction of the guide vanes 54 of the distributor 52 by more than 90 degrees parallel to the pump longitudinal axis 11.
  • Figure 3 wherein the respective flow direction is symbolized by arrows.
  • the rinsing liquid then does not meet perpendicularly, but at an angle relative to the longitudinal axis 1 1 on the inside of the metal tube 30.
  • the vanes 54 of the nozzle 52 then help to redirect the flushing liquid A arriving axially via the suction port 18 in the direction of discharge nozzle 20.
  • the deflected rinsing liquid flow then flows along the inside of the metal tube 30 heated by the thick-film resistors 36 and is thereby brought to a desired temperature. This can be done evenly and with relatively little energy input in a short time due to the length of the tube 30 and the number of thick film resistors 36.
  • the speed with which the flushing liquid flows past the inside of the tube 30 can be influenced by means of the angle of attack of the guide vanes 54 of the guide apparatus 52. For example, these can be adjusted depending on the program by an actuator connected to a control device.
  • the rinsing liquid flow spirals toward the pressure port 20.
  • the vanes 54 of the nozzle 52 convert rotational components of the flow into horizontal movement components, so that the rinsing liquid passes through an annular cylindrical space on the inside of the heating device 30, 36 sufficiently quickly reaches the discharge nozzle.
  • the Leitspirale 21 bundles the flow and gives it a largely laminar characteristic in front of the discharge nozzle 20, through which the rinsing liquid leaves the hydraulic part 14 in direction B again.
  • FIG. 4 shows an individual representation of the impeller 40 in a plan view. It has a cover plate 42 with a smaller and a cover plate 44 with a larger outer diameter. Between the two cover plates 42, 44 five blades 46 are arranged, which are curved in the radial direction. The rinsing liquid enters the impeller 40 centrally via the suction port 18, is pressed radially outwards by the rotor blades 46 between the cover disks 42, 44 due to the centrifugal force, and leaves the rotor wheel 40 again over its outer circumference.
  • FIG. 5 shows an individual view of the distributor 52 in a perspective view.
  • the annular nozzle 52 includes radially outwardly facing, slightly adjusted guide vanes 54 which are integrally formed on a ring 51.
  • the inner diameter D1 of the ring 51 corresponds to the outer diameter of the flange-like portion 50 of the Genzousede- cone 16, on which the nozzle 52 is pressed so that it sits non-rotatably on the flange-
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a pump 110 according to the invention with an indicated electric motor 112 and a hydraulic part 1 14.
  • the pump 110 has a housing cover 116, which essentially consists of an elastomeric part 1 17 consists of rubber-elastic properties.
  • the elastomeric part 117 of the lid 116 replaces mainly the known from the first embodiment Leitspirale.
  • the elastomeric part 1 17 is liquid-tight over two annular ribs 1 15 at a central suction port 118 at. Via two further ribs 1 13, the elastomeric part 110 is sealed against a metal tube 130.
  • the printed with the thick-film resistors 136 metal tube 130 is frontally connected on one side via a sealing element 134 with a housing bottom 128 and on the other side via a sealing member 132 with a dimensionally stable annular cover member 11 1.
  • a rigid stiffening ring 107 At the junction with the suction nozzle 118, a rigid stiffening ring 107 and at the junction with the metal tube 130, a rigid stiffening ring 109 is arranged.
  • the angled in cross-section shaped stiffening ring 107 also serves the dimensional stability of the elastomeric part 1 17 in the region of the impeller 140. In this way it is also ensured that the elastomeric part 1 17 during operation of the pump 1 10 not with the cover plate 142 of the impeller 140 kol - solidifies.
  • this stably held by the stiffening ring 107 in its form portion of the elastomeric member 1 17 is used to form a radial gap 138 between the cover plate 142 of the impeller 140 and the suction port 1 18th Due to the rubber-elastic properties of the elastomeric part 117 of the housing cover 116, in this embodiment, unlike the embodiment shown in Figures 1 to 5, a nozzle and a Leitspirale be largely dispensed with.
  • the elastomeric part 1 17 adjusts the Spülillonkeitsströmung in its elastic region and thus ensures an optimal flow transition into the discharge nozzle 120th

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe (10, 110), insbesondere für Geschirrspülmaschinen, mit einem Gehäuse aus einem Gehäuseboden (28, 128), einem Gehäusedeckel (16, 116) und einer dazwischen angeordneten Heizeinrichtung (30, 130, 36, 136) zum Erwärmen einer Spülflüssigkeit, die eine ringförmige Seitenwand des Gehäuses bildet, mit einem in dem Gehäuse angeordneten Laufrad (40, 140), mit einem bezüglich der Drehachse des Laufrades (40, 140) im Gehäusedeckel (16, 116) axial angeordneten Saugstutzen (18, 118), und mit einem Druckstutzen (20, 120), wobei der Druckstutzen (20, 120) im Gehäusedeckel (16, 116) angeordnet ist.

Description

Pumpe mit Heizeinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere für Geschirrspülmaschinen, mit einem Gehäuse aus einem Gehäuseboden, einem Gehäusedeckel und einer dazwischen angeordneten Heizeinrichtung zum Erwärmen einer Spülflüssigkeit, die eine ringförmige Seitenwand des Gehäuses bildet, mit einem in dem Gehäuse angeordneten Laufrad, mit einem bezüglich der Drehachse des Laufrades im Gehäusedeckel axial angeordneten Saugstutzen und mit einem Druckstutzen.
Aus der DE 201 07 363 U1 ist eine derartige Pumpe für Geschirrspüler bekannt. Nachteilig bei dieser Pumpe ist die senkrechte Anordnung des Druckstutzens gegenüber dem axial angeordneten Saugstutzen. Er ragt über die zylindrische Grundform der Pumpe hinaus, was eine größere Ausdehnung der Pumpe in radialer Richtung zur Folge hat. Die Pumpe benötigt mehr Einbauraum und verkleinert das Nutzvolumen des Geschirrspülers. Ein weiterer Nachteil dieser Pumpe ist die geringe Heizfläche der ringförmigen Heizeinrichtung, die zudem vom Druckstutzen durchbrochen ist. Um die Spülflüssigkeit in kurzer Zeit erwärmen zu können, muss eine hohe Heizleistung mit entsprechend hohen Temperaturen der Heizeinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Das kann insbesondere an den Verbindungsstellen der Heizeinrichtung zu den benachbarten Kunststoffteilen, an denen auch Dichtungselemente vorhanden sein können, zu Problemen wie beispielsweise einer vorzeitigen Alterung führen. Die Folge sind Porosität des Dichtungsmaterials bzw. der angrenzenden Kunststoffteile und somit Undichtigkeiten der Geräte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Pumpe der eingangs genannten Art anzugeben, welche unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile geringere äußere Abmessungen, insbesondere in radialer Richtung aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Pumpe der eingangs genannten Art da- durch gelöst, dass der Druckstutzen im Gehäusedeckel angeordnet ist. Die Anordnung des Druckstutzens im Deckel ermöglicht eine Reduzierung der äußeren Abmessungen der Pumpe in radialer Richtung bezogen auf deren Längsachse. Der Einbauraum, insbesondere die für die Pumpe erforderliche Einbauhöhe reduziert sich damit. Bei einem hori- zontalen Einbau der Pumpe unterhalb des Spülbehälters mit der Längsachse der Pumpe parallel zum Boden des Spülbehälters, lässt sich wertvolle Einbauhöhe sparen. Dadurch kann das Nutzvolumen des Spülbehälters vergrößert werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Längsachse des Saugstutzens in einem einen spitzen Winkel zur Längsachse des Druckstutzens angeordnet ist Außerdem kann der Saugstutzen über sehr kurze oder sogar ohne Verbindungselemente direkt mit einem Ablauf am Sumpf des Spülbehälters und der Druckstutzen mit einer Zuleitung zum Sprühsystem verbunden werden. Bei Anordnung von zwei mit dem Saug- und dem Druckstut- zen korrespondierenden Anschlüssen am Sumpf, kann auf zusätzliche Teile, wie Schläuche und deren Befestigungsmittel verzichtet werden.
Die Anordnung von Saugstutzen und Druckstutzen im Deckel ermöglicht erfindungsgemäß einen einfachen Aufbau der Heizeinrichtung, nämlich mit einem Rohr mit geschlos- senem kreisringförmigem Querschnitt. Aufwendige fertigungstechnische Umform- oder Bearbeitungsschritte für eine Durchbrechung in der Heizeinrichtung können somit entfallen. Sie ist damit weitgehend unter Verwendung von Normteilen herstellbar. Im Übrigen kann die Spülflüssigkeit in einem durchbrechungsfreien Rohr gleichförmiger als in einem Ring mit Durchbrechungen erwärmt werden, weil sich eine großflächige ungestörte Strö- mung des Wassers entlang der gesamten Rohrmantelfläche einstellt.
Ein solches Rohr ist auch leicht austauschbar. Mit einer rohrförmigen Seitenwand ist zudem ein konstruktiv einfacher Aufbau des Gehäuses der Pumpe möglich, wobei der Gehäusedeckel und der Gehäuseboden aus Kunststoff und die rohrförmige Seitenwand aus Metall separat hergestellt werden können. Die Verwendung von Kunststoff ermöglicht neben einer kostengünstigen Herstellung der komplexen Geometrien des Gehäusedeckels und des Gehäusebodens auch eine Reduzierung des Gesamtgewichts der Pumpe. Kunststoff ist außerdem ein schlechter Wärmeleiter, so dass der Transport der erhitzten Spülflüssigkeit in der Pumpe nahezu energieverlustfrei erfolgen kann. Das Rohr der Heiz- einrichtung ist vorteilhaft aus Metall gefertigt, da es aufgrund der guten Wärmeleiteigenschaften ein Maximum der Heizenergie an die Spülflüssigkeit überträgt.
Die Fertigung des Gehäusedeckels kann zudem ohne nennenswerten Mehraufwand für den Druckstutzen weiterhin beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Die gewisse schon vorhandene Komplexität der Form des Deckels auf Grund des Saugstutzens wird durch die zusätzliche Anordnung des Druckstutzens nicht nennenswert erhöht.
Die zur Erwärmung der Spülflüssigkeit erforderliche Wärmeenergie stellt erfindungsge- maß ein Heizmittel zur Verfügung, das von außen mit dem Rohr der Heizeinrichtung in Kontakt steht. Als Heizmittel können z.B. Dickschichtwiderstände, Rohrheizkörper oder Heizdrähte zur Anwendung kommen, die die Außenseite des Rohres unmittelbar berühren. Da das Rohr frei von Unterbrechungen ist, ist die Ausrichtung der Heizmittel auf dem Rohr grundsätzlich frei wählbar. Die Heizmittel können z.B. in Form von parallel zueinan- der angeordneten Ringen, spiralförmig oder als flache Streifen quer oder parallel zur Rohrlängsachse angeordnet werden. Das Verfahren zur Aufbringung der Heizmittel auf die Rohrmantelfläche beispielsweise durch Bedrucken des Rohres mit dem Dickschicht- widerstandsmaterial ist dadurch einfacher. Als Überhitzungsschutz kann die Heizeinrichtung einen Temperatursensor, beispielsweise einen NTC- oder PTC-Widerstand aufwei- sen.
Das Rohr kann auch aus temperaturbeständigem Kunststoff, insbesondere elektrisch leitfähigem Kunststoff bestehen. Bei dieser Ausführungsform können die Heizmittel bereits in das Rohr integriert sein, sodass das Aufbringen von Heizmitteln als Fertigungsschritt ent- fallen kann.
Erfindungsgemäß ragt der Saugstutzen zentral in den Bereich der Heizeinrichtung hinein und reicht unter Bildung eines Radialspalts stirnseitig bis an das Laufrad heran. Das hat neben einer kompakten Bauweise den Vorteil, dass die durch den Saugstutzen ange- saugte Spülflüssigkeit in einer gleichförmigen axialen Strömung gezielt bis an die Saugöffnung des Laufrades herangeführt werden kann. Während des Betriebs der Pumpe kann bei entsprechender Erwärmung der Gehäuseteile und somit auch des Saugstutzens schon eine Vorwärmung der durch den Saugstutzen angesaugten Spülflüssigkeit erfolgen. Dieser Effekt kann durch zusätzliche Heizmittel im oder am Saugstutzen verstärkt werden.
Die Strömung der aus Richtung des Deckels angesaugten Spülflüssigkeit wird im Laufrad um 180 Grad umgelenkt und strömt dann spiralförmig koaxial zur angesaugten Spülflüssigkeit in einem ringzylinderförmigen Raum an der Innenseite der Heizung zum Deckel zurück. Damit dieser Strömungsumkehrvorgang möglichst energieverlustarm verläuft, weist das Laufrad bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in Richtung des Gehäusedeckels gekrümmte Deckscheiben zum Umlenken der axial angesaugten Spül- flüssigkeitsströmung in die axial entgegen gesetzte Richtung auf den Druckstutzen zu auf. Die Deckscheiben können dazu halbkugelförmig gekrümmt sein, um die axial zentral bzw. mittig vom Laufrad angesaugte Spülflüssigkeit aus dem Saugstutzen zwischen den Deckscheiben des Laufrades auf einer Kurvenbahn nahezu vollständig um 180 Grad umzulenken. Der äußere Durchmesser der zum Saugstutzen weisenden Deckscheibe ist kleiner als der der gegenüberliegenden Deckscheibe, da so die Spülflüssigkeit optimal in den hohlzylinderförmigen Raum umgelenkt werden kann.
Auch die für die Pumpenwirkung verantwortlichen Schaufeln des Laufrades können durch ihre Form und Anordnung das Umlenken der Strömung fördern. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Laufrad radial angestellte Schaufeln auf. Die Schaufeln können über ihre gesamte radiale Länge und in Richtung der druckseitigen Auslassöffnungen des Laufrades gekrümmt sein. Die Krümmung kann dabei an den Schaufelenden stärker ausgeprägt sein, um der Strömung beim Austritt aus dem Laufrad die gewünschte Strömungsrichtung noch effektiver zu vermitteln.
Im Bereich der Austrittsöffnungen des Laufrades hat die Strömung auf Grund der Rotation des Laufrades eine große radiale Richtungskomponente. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann daher zwischen dem Laufrad und dem Druckstutzen eine Leitvorrichtung zur weiteren Strömungsumlenkung angeordnet sein. Sie kann aus feststehenden Leitschaufeln bestehen, die stromab der Austrittsöffnung des Laufra- des ringförmig angeordnet sind. Die Leitschaufeln können sich leicht angestellt radial in dem ringzylinderförmigen Raum erstrecken. Deren Schaufelfläche kann gekrümmt sein, um dem Drall der aus dem Laufrad austretenden Strömung weiter entgegenzuwirken. Damit wird die Strömungskomponente in axialer Richtung vergrößert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leitvorrichtung am Deckel angeordnet. Die Leitvorrichtung kann dazu als eigenständiges Teil fest mit dem Deckel verbunden oder auch einstückig am Deckel angeformt sein. Eine einstückige Ausbildung erfordert weniger Einzelteile und verbilligt damit die Herstellung des Pumpengehäuses. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Gehäusedeckel spiralförmige Leitelemente zur Strömungsleitung der Spülflüssigkeit von der Heizeinrichtung in den Druckstutzen auf. Die Leitelemente erleichtern den Übergang der Spülflüssig- keit aus dem ringzylinderförmigen Raum in den zylinderförmigen Druckstutzen, indem sie die Strömung in Richtung Druckstutzen fokussieren. Die Leitelemente sind vorzugsweise in Form von Leitspiralen fest im Deckel außen um den Saugstutzen herum angeformt. Sie sind so auszubilden, dass der Übergang der Spülflüssigkeit in den Druckstutzen ohne nennenswerten Verlust an Bewegungsenergie erfolgt.
Auch bei der Herstellung des Deckels aus Kunststoff sind der Komplexität der herstellbaren Geometrien fertigungsbedingt Grenzen gesetzt. Sie sind z. B. dann erreicht, wenn auf Grund von Hinterschneidungen Teile nach dem Gießen nicht mehr zerstörungsfrei aus der Gießform entnehmbar wären. Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Gehäusedeckel daher zumindest teilweise aus einem Elastomer. Damit lässt sich der Deckel auch bei sehr komplexen Geometrien zerstörungsfrei entformen. Außerdem besitzt der elastomere Teil des Deckels auf Grund seiner gummielastischen Eigenschaften die Fähigkeit, sich der Spülflüssigkeitsströmung bei der Umlenkung aus der Heizeinrichtung in den Druckstutzen weitgehend anzupassen. Dadurch kann auf besondere spiralförmige Leitelemente zur Strömungsführung weitgehend verzichtet werden.
Damit der Deckel aus dem elastomeren Material die Anforderungen an Stabilität und Formtreue gegenüber den an ihn angrenzenden Teilen - insbesondere das Laufrad - er- füllt, können bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung starre Formteile den Gehäusedeckel versteifen. Sie können eine definierte Lage vor allem des Saugstutzens gegenüber dem Laufrad sicherstellen, um Kollisionen auszuschließen. Außerdem kann die Dichtheit eines starren Teils des Deckels z. B. gegenüber der Heizeinrichtung zuverlässiger gewährleistet werden. Abschnitte des elastischen Deckes werden dabei zwischen dem Rohr der Heizeinrichtung und den starren Formteilen festgeklemmt.
Das Prinzip der Erfindung anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 : eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe;
Figur 2: einen axialen Längsschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Pumpe;
Figur 3: den Hydraulikteil der in Figur 2 gezeigte Pumpe;
Figur 4: eine Vorderansicht des in Figur 2 dargestellten Laufrades;
Figur 5: eine perspektivische Ansicht des in Figur 2 dargestellten Leitapparats;
Figur 6: einen axialen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe.
In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe 10 dargestellt, die aus zwei Hauptbaugruppen besteht, nämlich einem Elektromotor 12 und einem daran anschließenden Hydraulikteil 14. Den Hydraulikteil 14 umschließt ein im Wesentlichen hohlzylinderförmiger Gehäusedeckel 16, in dem konzentrisch zu einer Längsachse 11 der Pumpe 10 ein Saugstutzen 18 angeordnet ist. Von außen gesehen ist stirnseitig ein Druckstutzen 20 an den Gehäusedeckel 16 angeformt, der windschief zur Achse 1 1 verläuft (vgl. Figur 2). Der Gehäusedeckel 16 weist Verbindungselemente 22 auf, mit dem die Pumpe 10 innerhalb eines Geschirrspülers befestigt wird. Außen auf der Mantelfläche des Gehäusedeckels 16 ist eine Steckkontaktleiste 24 mit sieben parallel nebeneinander angeordneten Kontaktfahnen 26 für die Stromversorgung der Pumpe 10 angeordnet.
Im Betrieb saugt die Pumpe 10 Spülflüssigkeit aus einem Spülbehälter einer Geschirrspülmaschine zentral über den Saugstutzen 18 an. Innerhalb des Gehäusedeckels 16 erfolgt eine Erwärmung der Spülflüssigkeit bevor sie über den Druckstutzen 20 wieder in den Spülbehälter der Geschirrspülmaschine zurückgepumpt wird. Die Erwärmung der Spülflüssigkeit erfolgt dabei mittels einer Heizeinrichtung (vgl. Figur 2), die ihre Energie ebenfalls über die Kontaktfahnen 26 der Steckkontaktleiste 24 bezieht.
Der sehr kompakte Aufbau der Pumpe 10, insbesondere der geringe Außendurchmesser des Hydraulikteils 14, der nicht wesentlich größer ist als der des Elektromotors 12, ermög- licht einen liegenden Einbau der Pumpe 10; ihre Längsachse 11 verläuft also im Wesentlichen horizontal.
Figur 2 zeigt einen axialen Längsschnitt durch die in Figur 1 gezeigte Pumpe 10. Ein Ge- häuseboden 28 des Hydraulikteils 14 schließt an die Stirnseite des Elektromotors 12 an und erstreckt sich bis zu dem Gehäusedeckel 16. An diesen ist stirnseitig der Druckstutzen 20 angeformt, dessen Längsachse 13 in einem spitzen Winkel zur Längsachse (13) des Druckstutzens (20, 120) angeordnet ist. Zwischen dem Gehäuseboden 28 und dem Gehäusedeckel 16 befindet sich ein durchbrechungsfreies Metallrohr 30, das über ein Dichtungselement 32 mit dem Gehäusedeckel 16 und über ein Dichtungselement 34 flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuseboden 28 verbunden ist. Auf die Mantelfläche des Metallrohres 30 sind vierringförmig umlaufende und zueinander beabstandet Dickschichtwiderstände 36 aufgedruckt.
Im Gehäusedeckel 16 ist zentral der Saugstutzen 18 angeordnet, der unter Ausbildung eines Radialspalts 38 mit einer seiner Stirnseiten an ein Laufrad 40 angrenzt. Das Laufrad 40 besteht aus einer zum Saugstutzen 18 weisenden Deckscheibe 42 und einer gegenüberliegenden, zum Gehäuseboden 28 weisenden Deckscheibe 44. Zwischen den beiden gekrümmten Deckscheiben 42 und 44 erstrecken sich die Schaufeln 46 des Laufrades 40. Es ist drehfest mit einem Ende einer Welle 48 des Elektromotors 12 verbunden, das durch den Gehäuseboden 28 in den Hydraulikteil 14 ragt.
Auf einen flanschartigen Abschnitt 50 des Gehäusedeckels 16 ist etwa in der Höhe des Laufrades 40 ein Leitapparat 52 mit angestellten Leitschaufeln 54 aufgesteckt. Der Ge- häusedeckel 16 weist außerdem spiralförmige Leitelemente, eine Leitspirale 21 zur Strömungsleitung der Spülflüssigkeit von der Heizeinrichtung 30, 36 in den Druckstutzen 20 auf.
Im Betrieb der Pumpe 10 saugt das Laufrad 40 durch den Saugstutzen 18 Spülflüssigkeit aus einem Spülbehälter einer Geschirrspülmaschine an und drückt sie infolge der Fliehkraft radial nach außen. Aufgrund der Krümmung der Deckscheiben 42 und 44 wird die Spülflüssigkeit dabei in radialer Richtung entlang einer Kurvenbahn in Richtung der Leitschaufeln 54 des Leitapparates 52 um mehr als 90 Grad parallel zur Pumpenlängsachse 11 umgelenkt. Zur besseren Verdeutlichung des Strömungsweges der Spülflüssigkeit durch den Hydraulikteil 14 ist dieser separat in Figur 3 dargestellt, wobei die jeweilige Strömungsrichtung durch Pfeile symbolisiert ist.
Die Spülflüssigkeit trifft danach nicht senkrecht, sondern in einem Winkel bezogen auf die Längsachse 1 1 auf die Innenseite des Metallrohrs 30. Die Leitschaufeln 54 des Leitapparats 52 helfen dann die axial über den Saugstutzen 18 ankommende Spülflüssigkeits- strömung A in Richtung Druckstutzen 20 umzulenken. Die umgelenkte Spülflüssigkeits- strömung strömt dann an der von den Dickschichtwiderständen 36 erhitzten Innenseite des Metallrohres 30 entlang und wird dabei auf eine gewünschte Temperatur gebracht. Dies kann aufgrund der Länge des Rohres 30 und der Anzahl der Dickschichtwiderstände 36 gleichmäßig und mit relativ geringer Energiezufuhr in kurzer Zeit erfolgen. Die Geschwindigkeit, mit der die Spülflüssigkeit an der Innenseite des Rohres 30 vorbei strömt, kann mit Hilfe des Anstellwinkels der Leitschaufeln 54 des Leitapparates 52 beeinflusst werden. Diese können dazu beispielsweise programmabhängig von einem mit einer Steuerungseinrichtung verbundenen Aktuator verstellt werden.
Aufgrund der Rotation des Laufrades 40 fließt die Spülflüssigkeitsströmung spiralförmig in Richtung des Druckstutzens 20. Die Leitschaufeln 54 des Leitapparates 52 wandeln dabei rotatorische Bewegungskomponenten der Strömung in horizontale Bewegungskomponen- te um, sodass die Spülflüssigkeit durch einen ringzylinderförmigen Raum man der Innenseite der Heizeinrichtung 30, 36 ausreichend schnell zum Druckstutzen gelangt. Die Leitspirale 21 bündelt die Strömung und verleiht ihr eine weitgehend laminare Charakteristik vor dem Druckstutzen 20, durch den die Spülflüssigkeit den Hydraulikteil 14 in Richtung B wieder verlässt.
Figur 4 zeigt eine Einzeldarstellung des Laufrades 40 in einer Draufsicht. Es hat eine Deckscheibe 42 mit einem kleineren und eine Deckscheibe 44 mit einem größeren äußeren Durchmesser. Zwischen den beiden Deckscheiben 42, 44 sind fünf Laufschaufeln 46 angeordnet, die in radialer Richtung gekrümmt sind. Die Spülflüssigkeit tritt über den Saugstutzen 18 zentral in das Laufrad 40 ein, wird von den Laufschaufeln 46 zwischen den Deckscheiben 42, 44 aufgrund der Fliehkraft radial nach außen gedrückt und verlässt das Laufrad 40 über dessen äußeren Umfang wieder. Figur 5 zeigt eine Einzeldarstellung des Leitapparates 52 in perspektivischer Ansicht. Der ringförmige Leitapparat 52 enthält radial nach außen weisende, leicht angestellte Leitschaufeln 54, die an einen Ring 51 angeformt sind. Der Innendurchmesser D1 des Rings 51 entspricht dem Außendurchmesser des flanschartigen Abschnitts 50 des Gehäusede- ckels 16, auf den der Leitapparat 52 aufgepresst wird, so dass er drehfest auf dem flanschartigen Abschnitt 50 sitzt.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe 110 mit einem angedeuteten Elektromotor 112 und einem Hydraulikteil 1 14. Im Unterschied zu der in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform weist die Pumpe 110 einen Gehäusedeckel 116 auf, der im Wesentlichen aus einem elastomeren Teil 1 17 mit gummielastischen Eigenschaften besteht. Der elastomere Teil 117 des Deckels 116 ersetzt dabei hauptsächlich die aus der ersten Ausführungsform bekannte Leitspirale.
Der elastomere Teil 1 17 liegt über zwei ringförmige Rippen 1 15 flüssigkeitsdicht an einem zentralen Saugstutzen 118 an. Über zwei weitere Rippen 1 13 wird der elastomere Teil 110 gegenüber einem Metallrohr 130 abgedichtet. Das mit den Dickschichtwiderständen 136 bedruckte Metallrohr 130 ist stirnseitig auf der einen Seite über ein Dichtungselement 134 mit einem Gehäuseboden 128 und auf der anderen Seite über ein Dichtungselement 132 mit einem formstabilen ringförmigen Deckelelement 1 11 verbunden.
Damit an den Verbindungsstellen zwischen dem elastomeren Teil 1 17 und dem Saugstutzen 118 bzw. dem Rohr 130 die für die Dichtheit erforderliche Anpresskraft wirkt, sind an diese Stellen starre Formteile vorgesehen. An der Verbindungsstelle zum Saugstutzen 118 ist ein starrer Versteifungsring 107 und an der Verbindungsstelle zum Metallrohr 130 ein starrer Versteifungsring 109 angeordnet. Der im Querschnitt abgewinkelt ausgeformte Versteifungsring 107 dient außerdem der Formstabilität des elastomeren Teils 1 17 im Bereich des Laufrades 140. Auf diese Weise ist auch sichergestellt, dass der elastomere Teil 1 17 im Betrieb der Pumpe 1 10 nicht mit der Deckscheibe 142 des Laufrades 140 kol- lidiert. Gleichzeitig dient dieser durch den Versteifungsring 107 in seiner Form stabil gehaltene Abschnitt des elastomeren Teils 1 17 zur Ausbildung eines Radialspalts 138 zwischen der Deckscheibe 142 des Laufrades 140 und dem Saugstutzen 1 18. Aufgrund der gummielastischen Eigenschaften des elastomeren Teils 117 des Gehäusedeckels 116 kann bei dieser Ausführungsform im Unterschied zu der in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform auf einen Leitapparat und eine Leitspirale weitgehend verzichtet werden. Der elastomere Teil 1 17 passt sich der Spülflüssigkeitsströmung in seinem elastischen Bereich an und gewährleistet damit einen optimalen Strömungsübergang in den Druckstutzen 120.
Bezugszeichenliste
10, 110 Pumpe
11, 13 Längsachse
12, 112 Elektromotor
14, 114 Hydraulikteil
16, 116 Gehäusedeckel
18, 118 Saugstutzen
19 rohrförmiger Bereich
20, 120 Druckstutzen
21 Leitspirale
22 Verbindungselement
24 Steckkontaktleiste
26 Kontaktfahne
28, 128 Gehäuseboden
30, 130 Metallrohr
32,34, 132, 134 - Dichtungselement
36, 136 Dickschichtwiderstand
38, 138 Radialspalt
40, 140 Laufrad
42, 142,44, 144 Deckscheibe
46, 146 Laufschaufel
48 Welle
50 flanschartiger Abschnitt
51 Ring
52 Leitapparat
54 Leitschaufel
107, 109 Versteifungsring
111 ringförmiges Deckelelement
113, 115 Rippen
117 elastomerer Teil des Gehäusedeckels 116
A, B Strömungsrichtung der Spülflüssigkeit
D1 Innendurchmesser

Claims

Patentansprüche
1. Pumpe (10, 1 10), insbesondere für Geschirrspülmaschinen, mit einem Gehäuse aus einem Gehäuseboden (28, 128), einem Gehäusedeckel (16, 116) und einer dazwischen angeordneten Heizeinrichtung (30, 130, 36, 136) zum Erwärmen einer Spülflüssigkeit, die eine ringförmige Seitenwand des Gehäuses bildet, mit einem in dem Gehäuse angeordneten Laufrad (40, 140), mit einem axial zur Drehachse des Laufrades (40, 140) im Gehäusedeckel (16, 116) angeordneten Saugstutzen (18, 1 18), und mit einem Druckstutzen (20, 120), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstutzen (20, 120) im Gehäusedeckel (16, 116) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (11 ) des Saugstutzens (18, 118) in einem einen spitzen Winkel zur Längsachse (13) des Druckstutzens (20, 120) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (30, 130, 36, 136) ein Rohr (30, 130) mit einem geschlossenen kreisringförmigen Querschnitt aufweist
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (30, 130, 36, 136) ein außenseitig mit dem Rohr (30, 130) in Kontakt stehendes Heizmittel (36, 136) aufweist
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugstutzen (18, 118) in die Heizeinrichtung (30, 130, 36, 136) hineinragt und unter Bildung eines Radialspalts (38, 138) stirnseitig an das Laufrad (40, 140) heranreicht.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (40, 140) in Richtung des Gehäusedeckels (16, 116) gekrümmte Deckscheiben (42, 142, 44, 144) zum Umlenken der aus dem Saugstutzen (18, 118) axial angesaugten Spülflüssigkeitsströmung in die axial entgegen gesetzte Richtung auf den Druckstutzen (20, 120) zu aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (40, 140) radial angestellte Schaufeln (46, 146) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Laufrad (40) und dem Druckstutzen (20) eine Leitvorrichtung (52) zur Strömungsumlenkung angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitvorrichtung (52) am Gehäusedeckel (16) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (16) spiralförmige Leitelemente (21 ) zur Strömungsleitung der Spülflüssigkeit von der Heizeinrichtung (30, 36) in den Druckstutzen (20) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (1 16) zumindest teilweise aus einem Elastomer besteht.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch star- re Formteile (107, 109) zur Versteifung des Gehäusedeckels (116).
13. Wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine, wenigstens umfassend eine Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche.
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