DE2407109B1 - Pumpvorrichtung fuer Fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für Flüssigkeiten geringer Viskosität, wie Waschlauge oder Spülwasser, mit einem Pumpenrad, dessen nachgiebige Flügel in einer ringförmigen Pumpenkammer umlaufen.

Zum Pumpen von Flüssigkeit sind eine Vielzahl von Pumpvorrichtungen bekannt. In einer Pumpenkammer läuft dabei ein von einer Antriebswelle in Umlauf versetztes Pumpenrad um, welches mit Flügeln versehen ist. Zwischen den Flügeln und der Pumpenkammerwand werden Pumpräume ausgebildet, in denen die in die einzelnen Pumpräume eingetretene Flüssigkeit beschleunigt und in einen Auslaßstutzen gedrückt wird.

Der Pumpenantrieb erfolgt für gewöhnlich mit Hilfe von Asynchronmaschinen, die zwar preiswert im Handel erhältlich sind, jedoch einen sehr schlechten Wirkungsgrad haben. Der schlechte Wirkungsgrad macht es wiederum erforderlich, für eine ausreichende Kühlung der Maschine zu sorgen. Auf diese Weise sind die Pumpvorrichtungen für Flüssigkeiten im allgemeinen recht aufwendig und voluminös. Bei knappen Einbaubedingungen sind insbesondere die großen Aggregatvolumen störend.

Es ist bekannt (Buch »Centrifugal Pumps« von I. J. K a r a s s i k, Seiten 275 bis 314), Pumpen mit Einphasensynchronmotoren anzutreiben. Zur Sicherstellung des Antriebes werden dabei aber Anlaufhilfen, wie Hilfswicklungen und Läuferkäfige benutzt. Derartige Anlaufhilfen sind aufwendig.

Es ist auch bekannt (US-PS 1 402 719), die Pumpenflügel elastisch auszubilden, um ein Verklemmen durch Gegenstände zwischen den Flügeln und der Pumpenkammerwand zu vermeiden.

Es ist wünschenswert, zum Pumpenantrieb einen Motor einzusetzen, dessen Sollmoment dem Belastungsmoment weitgehend entspricht. Nur ein solcher Motor wird entsprechend seiner Auslegung ausgenutzt und kann dementsprechend klein sein. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen käme ein selbstanlaufender Einphasensynchronmotor ohne Anlaufhilfen zum Antrieb von Pumpen in Betracht. Jeder selbstanlaufende Einphasensynchronmotor ohne zusätzliche Anlaufhilfen erreicht aber beim Anlaufen innerhalb einer Viertelumdrehung die Solldrehzahl. Soll er in dieser Zeit zugleich eine Last mit einem großen Trägheitsmoment beschleunigen, dann überschreiten die erforderlichen Beschleunigungsmomente das vom Motor aufgebrachte Kippmoment, und der Motor läuft nicht an.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten zu schaffen, die unter Verwendung eines reinen Einphasensynchronmotor kleine Abmessungen aufweisen kann und damit wirtschaftlich aufgebaut ist.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Pumpvorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß

ao der Erfindung die Elastizität der Pumpenflügel derart gewählt ist, daß die erforderlichen Beschleunigungsmomente des Antriebsmotors beim Anlaufen nicht größer werden als das vom Motor maximal aufbringbare Moment, und daß der Antriebsmotor in der Anlaufphase Drehschwingungen ausübt.

Durch die elastische Ausbildung der Pumpenflügel können bei gleichem Kippmoment größere Trägheitsmomente beschleunigt werden, und der Motor braucht nicht aus Beschleunigungsgründen überdimensioniert zu sein. Durch das Zurückbiegen der Pumpenflügel wird die Last, die bei der Beschleunigung des Pumpenrades zu überwinden ist, verringert.

Wird ein Motor eingesetzt, der beim Anlauf Drehschwingungen ausführt, dann führt, bedingt durch diese Drehschwingungen, auch das Pumpenrad kurzfristig Drehschwingungen aus, die zu einem Lockern von eventuell vorhandenen Verklemmungen führen. Beim Pumpen von Waschlauge oder Spülflüssigkeit in Waschmaschinen kommt es immer wieder vor, daß harte Gegenstände wie Knöpfe, Wäscheklammern od. dgl., und Flusen in die Pumpe gelangen. Werden keine feinen Siebe vorgeschaltet, welche diese harten Teile und die Flusen zurückhalten, dann kann dies zu einem Blockieren und einer Zerstörung des Pumpenrades und des Motors führen. Die Drehschwingungen des Pumpenrades und das Zurückbiegen der Pumpenflügel machen die Verwendung von feinen Sieben überflüssig; außerdem ist ein einwandfreier Betrieb gewährleistet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als Antriebsmotor ein Einphasensynchronmotor ohne Anlaufhilfsmittel eingesetzt. Vorzugsweise hat dieser Einphasensynchronmotor auch einen dauermagnetischen Läufer. Ein derartiger Einphasensynchronmotor, der an sich bekannt ist, führt die beim Anlauf gewünschten Drehschwingungen aus. Hinzu kommt, daß die Drehrichtung dieses Einphasensynchronmotors nicht vorbestimmt ist. Er läuft also entweder in der einen oder in der anderen Richtung an. Das bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß Fäden, die sich eventuell auf die Pumpenwelle aufgewickelt haben könnten, durch den unterschiedlichen Anlauf wieder abgewickelt werden.

Bei einem Antriebsmotor mit einer aufgenommenen Leistung von etwa 25 W ist der Pumpenraddurchmesser vorzugsweise so gewählt, daß die Anlaufzeitkonstante nicht höher als 5 ms ist. Damit ist ein schnelles Hochlaufen des Einphasensynchronmotors beim Antrieb der Pumpenflügel sichergestellt.

OFUGtNAL INSPECTED

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Radialschnitt durch die Pumpvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch die Pumpvorrichtung nach F i g. 1.

Die Pumpvorrichtung besteht aus einem Pumpengehäuse 1, welches einen Ringraum 3 begrenzt, in dem ein Pumpenrad 5 umläuft. Der Ringraum 3 wird mit Hilfe von elastischen Flügeln 7 des Pumpenrades in mehrere Pumpkammern 3' unterteilt. An die Oberseite des Gehäuses 1 ist ein radial von der Pumpenkammer 3 wegführender Auslaßstutzen 9 angesetzt. Das Pumpenrad 5 läuft bei der Darstellung nach F i g. 1 in Richtung eines Pfeiles 11 um.

Der Axialschnitt nach F i g. 2 zeigt wieder das Gehäuse 1, den Pumpenauslaßstutzen 9 und das Pumpenrad 5 mit den Flügeln 7. Axial mündet in das Gehäuse 1 ein Pumpeneinlaßstutzen 13.

Das Pumpenrad 5 wird über eine Welle 15 von einem Einphasensynchronmotor 17 angetrieben.

Die Flügel 7 des Pumpenrades sind derart elastisch ausgebildet, daß sich ihre' freien Enden 19 bei Rechtsund Linkslauf der Welle 15 und des Pumpenrades 5 jeweils entgegen der Drehrichtung zurückbiegen. Bei zunehmendem Druck in dem Auslaßstutzen 9 und damit steigender Belastung an dem Pumpenrad 5 werden sich die Flügel stärker zurückbiegen.

Die Pumpvorrichtung ist auf Grund der Elastizität ihrer Flügel 7 in Vor- und Rückwärtsrichtung antreibbar, wobei, wie die Zeichnung deutlich zeigt, die Pumpleistung in beiden Fällen gleich ist.

Die Pumpenradflügel bestehen aus Silikongummi. Ihre Elastizität hängt von der Baugröße der Pumpe und des antreibenden Einphasensynchronmotors 17 ab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für Flüssigkeiten geringer Viskosität, wie Waschlauge oder Spülwasser, mit einem Pumpenrad, dessen nachgiebige Flügel in einer ringförmigen Pumpenkammer umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der Pumpenflügel (7) derart gewählt ist, daß die erforderlichen Beschleunigungsmomente des Antriebsmotors beim Anlaufen nicht größer werden als das vom Motor (17) maximal aufbringbare Moment, und daß der Antriebsmotor (17) in der Anlaufphase Drehschwingungen ausführt.

2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (17) ein Einphasensynchronmotor ohne Anlaufhilfsmittel ist.

3. Pumpvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einphasensynchronmotor (17) mit einem dauermagnetischen Läufer versehen ist.

4. Pumpvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einphasensynchronmotor (17) zweipolig ist.

5. Pumpvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (7) aus Silikongummi bestehen.