Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere für wasserführende
Haushaltsmaschinen wie Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen oder dergleichen
nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Stand der Technik
Für wasserführende Haushaltsmaschinen, wie Geschirrspülmaschinen,
Waschmaschinen oder dergleichen sind ebenso wie beispielsweise für Umwälzpumpen
von Whirlpools oder dergleichen Pumpen bekannt geworden, die eine Heizungseinrichtung
aufweisen, die in Wärmekontakt mit dem flüssigkeitsführenden Innenraum
des Pumpengehäuses steht. Mit Hilfe der Heizpumpen kann die umgewälzte
Flüssigkeit erhitzt oder auf Temperatur gehalten werden, ohne dass hierzu eine
separate Heizung erforderlich ist.
Die bekannten Heizpumpen umfassen sog. Rohrheizkörper, die entweder
außen am Pumpengehäuse in wärmeleitendem Kontakt oder aber auch im
wasserdurchströmten Innenraum des Pumpengehäuses angeordnet sind. Dabei
wird zumindest der Bereich des Pumpengehäuses, der das Heizelement umfasst,
aus metallischem Material gefertigt, wobei der Rohrheizkörper in der Regel
verlötet wird.
Ausgehend von einem solchen Stand der Technik hat die Erfindung die
Aufgabe, eine Heizpumpe vorzuschlagen, die einfach und kostengünstig in der
Fertigung ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff
des Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind
vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass das
Gehäuse wenigstens teilweise aus Kunststoff besteht und die Heizungseinrichtung
wenigstens teilweise formschlüssig mit dem Kunststoff des Gehäuses verbunden
ist.
Durch die Verbindung der Heizungseinrichtung über den Kunststoff
des Pumpengehäuses wird die Integration der Heizungseinrichtung in das Pumpengehäuse
deutlich vereinfacht und damit in der Fertigung kostengünstiger.
Vorteilhafterweise wird der Kunststoff des Pumpengehäuses an
die Heizungseinrichtung angespritzt. Die formschlüssige Verbindung kann somit
in einem Arbeitsgang bei der Fertigung des Pumpengehäuses beziehungsweise des
Gehäuseteils, das mit der Heizungseinrichtung zu verbinden ist, in einem Spritzvorgang
geformt werden. Hierdurch entfallen separate Fertigungsvorgänge für die
Verbindung und Pumpengehäuse.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Heizungseinrichtung
im Innenraum des Pumpengehäuses angeordnet. Dies bringt zum einen den Vorteil
mit sich, dass der Wärmeübertrag von der Heizungseinrichtung in den flüssigkeitsdurchströmten
Innenraum des Pumpengehäuses nicht über das Kunststoffmaterial des Pumpengehäuses,
sondern unmittelbar von der Pumpenheizung an die Flüssigkeit im Innenraum des
Pumpengehäuses erfolgt. Hierdurch sind die Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit
des für das Pumpengehäuse verwendeten Kunststoffs deutlich niedriger,
da das Pumpengehäuse durch den Flüssigkeitsstrom gekühlt wird, während
die Flüssigkeit erhitzt wird.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird
die Heizungseinrichtung so im Pumpengehäuse angeordnet, dass die Anschlussenden
der Heizungseinrichtung den Kunststoff des Pumpengehäuses durchsetzen. Hierdurch
ist eine mit Ausnahme der Anschlussenden vom Kunststoff des Pumpengehäuses
beabstandete Anordnung der Heizungseinrichtung möglich. Auch hier ist die thermische
Belastung des Kunststoffs reduziert.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wird die Heizungseinrichtung so ausgebildet, dass sie eine Heizzone aufweist,
die vom Kunststoff beabstandet ist. Die Wärmebildung der Heizungseinrichtung
findet vornehmlich in dieser Heizzone und somit vom Kunststoff beabstandet statt.
Hierdurch wird wiederum die thermische Belastung des Kunststoffs, der formschlüssig
an die Heizungseinrichtung, vorzugsweise im Bereich der Anschlussenden angebracht
ist, erheblich eingeschränkt. Zum einen kann hierdurch wiederum das Kunststoffmaterial
aus einem weniger hitzebeständigen Material bestehen, zum anderen wird die
Gefahr eines Defekt durch übergroße Wärmeeinwirkung auf den Kunststoff
vermindert beziehungsweise ganz vermieden.
Vorzugsweise wird bei einer Heizungseinrichtung mit Heizzone weiterhin
eine Kontaktzone zum Kontakt mit dem Kunststoff des Gehäuses vorgesehen, wobei
die Betriebstemperatur der Kontaktzone niedriger ist als die Betriebstemperatur
der Heizzone. Durch eine solche als Niedertemperaturzone ausgebildete Kontaktzone
wird wiederum der Kunststoff im Bereich des Formschlusses mit der Heizungseinrichtung
vor übermäßiger Temperatureinwirkung geschont.
Vorteilhafterweise wird in Verbindung mit den oben genannten weiterbildenden
Merkmalen der Erfindung die Niedertemperatur-Kontaktzone im Bereich
der Anschlusselemente vorgesehen, die formschlüssig am Kunststoff des Pumpengehäuses
anliegen. Vorzugsweise wird in diesem Bereich die komplette Wandung des Pumpengehäuses
aus Kunststoff ausgebildet und von den als Niedertemperatur-Kontaktzone ausgebildeten
Anschlussbereichen der Heizungseinrichtung durchsetzt.
Der Anschluss der Heizungseinrichtung kann somit außerhalb des
Pumpengehäuses problemlos bewerkstelligt werden. Die Heizungseinrichtung kann
dabei an beliebiger Stelle nach je konstruktiver Ausgestaltung des Pumpengehäuses
in das entsprechende Bauteil des Pumpengehäuses eingespritzt werden. Die Heizungseinrichtung
kann demnach in eine die Pumpenkammer bildende Hohlform des Pumpengehäuses
oder aber auch in einen Deckel zum Abschluss eines Pumpengehäuses eingespritzt
werden. Auch eine Verbindung im Bereich der Seitenwände ist mit der erfindungsgemäßen
formschlüssigen Verbindung der Heizungseinrichtung an einen Kunststoffbereich
des Pumpengehäuses möglich.
Bei einer erfindungsgemäßen Pumpe kann die Heizungseinrichtung
wie bei bekannten Heizpumpen einen Rohrheizkörper als Heizelement umfassen.
Derartige Rohrheizkörper haben sich zum einem im Hinblick auf die Heizwirkung,
zum anderen auch im Hinblick auf die elektrische Isolation bereits beim Einsatz
von Heizpumpen oder Durchlauferhitzern bewährt.
Eine bevorzugte Anordnung der Heizeinrichtung kann darin bestehen,
dass das Heizelement der Heizungseinrichtung einen Einlassstutzen zur Pumpe umgibt.
Dies ermöglicht eine Pumpenkonstruktion, bei der das Heizelement stirnseitig
eine axiale Einlassleitung wenigstens teilweise umschließt. Auf der gegenüberliegenden
Stirnseite kann sodann problemlos die Anordnung des Pumpenmotors, z.B. mit der Durchführung
einer Antriebswelle zu einem Pumpenrad angeordnet werden. Das Heizelement selbst
wird dabei vorzugsweise im Strömungskanal der zu pumpenden Flüssigkeit
von dieser umspült, so dass sich ein optimaler Wärmekontakt ergibt.
Ein solcher Strömungskanal kann durch entsprechende Formgebung
im Pumpengehäuse ausgeformt werden. Bei Kreiselpumpen sind eigens ausgeformte
Strömungskanäle, die das Pumpenrad umgeben, von Vorteil. Insbesondere
kann ein solcher eigens ausgeformter Strömungskanal hinsichtlich seiner Form
insbesondere hinsichtlich seines Querschnitts an das Pumpenrad und bezügliche
des Wirkungsgrades auf ein optimales Pumpverhalten hin angepasst werden. Vorzugsweise
wird ein solcher Strömungskanal in Strömungsrichtung mit sich vergrößerndem
Querschnitt ausgebildet. Dies führt zu einem sich in Umlaufrichtung vergrößerndem
Volumenstrom des durch das Pumpenrad beschleunigten und nach außen geförderten
Flüssigkeitsstrom im Strömungskanal. Eine solche Ausgestaltung der Pumpe
sorgt für einen guten Wirkungsgrad.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird weiterhin
ein Axialversatz zwischen Heizungseinrichtung und Pumpenrad vorgesehen. Eine solche
Anordnung ermöglicht einen gewissen Abstand zwischen Pumpenrad und Heizungseinrichtung,
so dass eine gute Umströmung der Heizungseinrichtung durch radial umlaufende
Flüssigkeit während des Pumpvorgangs gewährleistet ist.
Neben den beschriebenen Ausführungsvarianten sind unterschiedlichste
Arten von Pumpengestaltungen unter Nutzung der Erfindung möglich. Wesentlich
ist dabei stets, dass die Heizungseinrichtung formschlüssig mit einem Kunststoffbereich
des Pumpengehäuses ausgebildet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird an Hand der Figuren nachstehend näher erläutert.
Im einzelnen zeigen
1 eine perspektivische Schnittdarstellung durch eine
erfindungsgemäße Heizpumpe und
2 eine perspektivische Seitenansicht einer Heizpumpe
gemäß 1.
Die Pumpe 1 gemäß 1
umfasst ein zweiteiliges Pumpengehäuse 2. Das die Pumpenkammer
3 umfassende hohlförmige Hauptteil 4 des Pumpengehäuses
2 ist mit einem Deckel 5 verschlossen. Das Hauptteil
4 des Pumpengehäuses 2 umfasst einen Einlaufstutzen
6, der axial angeordnet ist und auf ein Pumpenrad 7 trifft. Das
Pumpenrad 7 ist als Hohlform mit Pumpenschaufeln 8 ausgebildet.
Radial mündet das Pumpenrad 7 in einen Strömungskanal
9, der zum Auslaufstutzen 10 hin einen sich vergrößernden
Querschnitt aufweist. Axial gegenüber dem Pumpenrad 8 versetzt ist
ein Rohrheizkörper als Heizelement 11 so im Inneren des Strömungskanals
9 angeordnet, dass er von allen Seiten umströmt wird. Hinter dem Einlassstutzen
6 ist eines der Anschlusselemente 12 erkennbar, das die Wandung
des Hauptteils 4 durchsetzt.
Auf der gegenüberliegenden Seite schließt sich an einen
Deckel 5 ein Motorgehäuse 13 zur Aufnahme eines nicht dargestellten
Antriebsmotors für das Pumpenrad 7 an.
In der geschlossenen Seitenansicht gemäß 2
sind beide Anschlusselemente 12, 14 erkennbar.
Erfindungsgemäß wird der Teil des Pumpengehäuses
2, der die Heizungseinrichtung formschlüssig umgibt, aus Kunststoff
gefertigt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies das Hauptteil
4 des Pumpengehäuses 2, das von den Anschlusselementen
12, 14 durchsetzt wird. Im Bereich dieser Anschlusselemente
12, 14 findet dabei der Formschluss zum Pumpengehäuse
2 statt. Das Heizelement 11 ist so ausgestaltet, dass nur der
beabstandet vom Pumpengehäuse 2 liegende Bereich als Heizzone ausgebildet
ist. Im Bereich der die Wandung des Pumpengehäuses 2 durchsetzende
Anschlüsse 12, 14 hingegen ist eine Niedertemperatur-Kontaktzone
ausgebildet, so dass der Kunststoff des Pumpengehäuses 2 beziehungsweise
des Hauptteils 4 des Pumpengehäuses 2 thermisch weniger belastet
wird und somit auch im Fall eines versehentlichen Trockenlaufs der Pumpe mit eingeschalteter
Heizung die Gefahr eines Defekts durch Schmelzen des Pumpengehäuses im Bereich
des Formschlusses mit der Heizeinrichtung unterbunden ist.
Die Heizpumpe gemäß der Erfindung ermöglicht zum einen
ein innenliegendes Heizelement mit allseitig und wenigstens im Bereich der Heizzone
umströmten Heizelement 11, wodurch ein hoher Wirkungsgrad der Heizungseinrichtung
mit gutem Wärmeübergang gewährleistet ist. Durch den Formschluss
mit einem Kunststoffbereich des Gehäuses ist eine zuverlässige Dichtigkeit
bei einfacher und damit kostengünstiger Fertigung gewährleistet. Es besteht
bei einer erfindungsgemäßen Heizpumpe die Möglichkeit, das Heizelement
in einem Spritzvorgang in das Gehäuse einzuspritzen, wodurch separate Montageschritte
und Dichtmaßnahmen im Bereich des Pumpengehäuses entfallen.
Darüber hinaus ist bei einer erfindungsgemäßen Pumpe
die Möglichkeit gegeben, auch das gesamte Pumpengehäuse aus Kunststoff
zu fertigen, wodurch sowohl der Aufwand zur Formung des Pumpengehäuses als
auch der Materialaufwand für das Pumpengehäuse deutlich reduzierbar sind.
Die erfindungsgemäßen Vorteile sind insbesondere bei großen Stückzahlen,
wie sie beim Einsatz in Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen
vorliegen, vorhanden. Es sind jedoch durchaus auch andere vorteilhafte Anwendung
der Erfindung, zum Beispiel als Umwälzpumpe eines Whirlpools oder dergleichen
denkbar.
- 1
- Pumpe
- 2
- Pumpengehäuse
- 3
- Pumpenkammer
- 4
- Hauptteil
- 5
- Deckel
- 6
- Einlaufstutzen
- 7
- Pumpenrad
- 8
- Pumpenschaufel
- 9
- Strömungskanal
- 10
- Auslassstutzen
- 11
- Heizelement
- 12
- Anschlusselement
- 13
- Motorgehäuse
- 14
- Anschlusselement