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Dokumentenidentifikation DE102006028913A1 27.12.2007
Titel Pumpe, insbesondere für wasserführende Haushaltsmaschinen
Anmelder AWECO APPLIANCE SYSTEMS GmbH & Co. KG, 88099 Neukirch, DE
Erfinder Eichholz, Heinz-Dieter, Dr., 58642 Iserlohn, DE;
Kraffzik, Hans-Jürgen, 33729 Bielefeld, DE
Vertreter Patentanwälte Eisele, Dr. Otten, Dr. Roth & Dr. Dobler, 88212 Ravensburg
DE-Anmeldedatum 21.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028913
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse F04D 29/40(2006.01)A, F, I, 20060621, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F04D 29/58(2006.01)A, L, I, 20060621, B, H, DE   
Zusammenfassung Es wird eine Pumpe, insbesondere für wasserführende Haushaltsmaschinen wie Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen oder dergleichen, mit einem Pumpengehäuse und einer Heizungseinrichtung vorgeschlagen, die in Wärmekontakt mit dem flüssigkeitsführenden Innenraum des Pumpengehäuses steht. Die erfindungsgemäße Pumpe soll einfach und kostengünstig zu fertigen sein. Aus diesem Grund wird das Pumpengehäuse (2) wenigstens teilweise aus Kunststoff gefertigt, wobei die Heizungseinrichtung (11, 12) wenigstens teilweise formschlüssig mit dem Kunststoff verbunden ist.

Beschreibung[de]

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


Anspruch[de]
Pumpe, insbesondere für wasserführende Haushaltsmaschinen, wie Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen oder dergleichen, mit einem Pumpengehäuse und einer Heizungseinrichtung, die in Wärmekontakt mit dem flüssigkeitsführenden Innenraum des Pumpengehäuses steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (2) wenigstens teilweise aus Kunststoff besteht und die Heizungseinrichtung (11, 12, 14) wenigstens teilweise formschlüssig mit dem Kunststoff verbunden ist. Pumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff an die Heizungseinrichtung (12, 14) angespritzt ist. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungseinrichtung im Innenraum des Pumpengehäuses (2) angeordnet ist. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussenden (12, 14) der Heizungseinrichtung den Kunststoff des Pumpengehäuses (2) durchsetzen. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungseinrichtung eine Heizzone aufweist, die vom Kunststoff beabstandet ist. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungseinrichtung eine Kontaktzone zum Kontakt mit dem Kunststoff des Gehäuses aufweist, wobei die Betriebstemperatur der Kontaktzone niedriger ist als die Betriebstemperatur der Heizzone. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung einen Rohrheizkörper als Heizelement umfasst. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement der Heizeinrichtung einen Einlassstutzen (6) zur Pumpe umgibt. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement der Heizeinrichtung in einem Strömungskanal (9) des Pumpengehäuses (2) angeordnet ist. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (9) eine Querschnittsvergrößerung entlang dem Wasserlauf aufweist. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (9) radial außerhalb eines Pumpenrades (7) angeordnet ist. Pumpe nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (11) einen Axialversatz zum Pumpenrad (7) aufweist.






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