DE4447227A1 - Kondensatpumpe für einen Wäschetrockner - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer vom Antriebsmotor der Wä­ schetrommel antreibbaren Flügelrad-Kondensatpumpe für einen Wäschetrockner mit einem unterhalb des Wäschetrockenraumes angeordneten Kondensat-Auffangbehälter, der mit der Pumpen­ kammer hydraulisch verbunden ist.

Eine darartige Kondensatpumpe ist durch die deutsche Offen­ legungsschrift 21 35 397 bekannt. Zwar wird darin unmittel­ bar keine Flügelrad-Kondensatpumpe beschrieben; die Verwen­ dung einer Flügelradpumpe ist jedoch naheliegend, wenn - wie angegeben - die Pumpe direkt mit der Welle des Antriebs­ motors und des Lüfters verbunden ist. Ein derartiger Antrieb der Kondensatpumpe läßt die Pumpe so lange ununterbrochen mitlaufen, wie die Wäschetrommel vom Antriebsmotor angetrie­ ben wird. Da jedoch Kondensat nicht in entsprechender Menge anfällt, läuft die Pumpe häufig leer, verzehrt dabei An­ triebsenergie und entwickelt für die Bedienungsperson unan­ genehme Schlürfgeräusche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kondensatpum­ pe der eingangs genannten Art immer nur dann anzutreiben, wenn ein ausreichend hohes Kondensatniveau im Auffangbehäl­ ter vorhanden ist. Damit soll die Entwicklung von Schlürfge­ räuschen weitgehend vermieden werden. Außerdem soll diese Aufgabe ohne Aufwendung von sicherheitsbedenklichen Niveau­ steuerungen im Auffangbehälter lösbar sein, die zu einem er­ heblichen Kostenaufwand führen würden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebswelle des Flügelrades ein Getriebe-Abtriebsrad auf­ weist, das in Richtung auf ein Antriebsrad des Antriebsmo­ tors hin beweglich ist und mechanisch mit einem Schwimmer verbunden ist, der in einer mit dem Auffangbehälter hydrau­ lisch verbundenen Schwimmerkammer geführt ist. Der Schwimmer hebt dann automatisch das Getriebe-Abtriebsrad in den Ein­ griff mit dem Antriebsrad, wenn das Kondensatniveau im Auf­ fangbehälter hoch genug ist, um den mit den Massen des Ab­ triebsrades und gegebenenfalls weiterer Pumpenteile belaste­ ten Schwimmer anheben zu können. Dann ist auch automatisch eine ausreichende Menge Kondensat vorhanden, das von der Pumpe ohne Schlürfgeräusch abgesaugt werden kann. Außerdem ist dadurch das Überlaufen von Kondensat aus dem Auffangbe­ hälter ausgeschlossen, weil der Schwimmer das Abtriebsrad der Pumpe immer rechtzeitig in Eingriff mit dem Antriebsrad des Motors bringt. Einer besonderen elektrischen Niveauüber­ wachungseinrichtung bedarf es dafür nicht.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein aus Pumpenkammer und Lager für die Antriebswelle be­ stehendes Pumpengehäuse fest mit dem Schwimmer verbunden. In diesem Fall wird zur Kupplung der Pumpen-Antriebswelle mit dem Antriebsmotor der Wäschetrommel das gesamte Pumpengehäu­ se zusammen mit dem Schwimmer emporgehoben.

Vorteilhafterweise besteht der Schwimmer aus einem geschlos­ senzellig geschäumten Kunststoff, vorzugsweise aus Polysty­ rol. Ein solcher Schwimmer ist preiswert herzustellen und formstabil.

In besonders vorteilhafter Weise weist der Schwimmer auf seinem Weg kurz vor dem Eingriff des Getriebe-Abtriebsrades mit dem Antriebsrad eine Sprungfunktion auf. Dadurch kann verhindert werden, daß im Augenblick der Herstellung des Eingriffs der beiden Getrieberäder eine unsichere Eingriff­ situation entsteht, durch die der Verschleiß der Getrieberä­ der unnötig groß werden kann. Vorzugsweise wird man dieses Merkmal zusammen mit Getrieberädern anwenden, deren Eingriff auf Reibungswirkung besteht.

Die Sprungfunktion kann in besonders einfacher und sicherer Weise durch eine den Schwimmer niederhaltende Feder mit Sprungfunktion in ihrer Kennlinie oder durch einen Anker ei­ nes Elektromagneten dargestellt sein, der bei Erreichen ei­ nes für eine ausreichend große Auftriebskraft, um den Ein­ griff des Abtriebsrades mit dem Antriebsrad sicherzustellen, genügenden Niveaus des Kondensats im Auffangbehälter von ei­ nem elektrischen Niveaugeber-Schalter einschaltbar und beim Absinken des Niveaus auf einen Wert, der den Eingriff der beiden Getrieberäder nicht mehr sicherstellt, wieder ab­ schaltbar ist.

Zur Realisation der Sprungfunktion durch eine niederhaltende Feder kann in besonders vorteilhafter Weise eine Tellerfeder dienen, deren freies Ende, das ist die Kante der zentralen Öffnung, mit einem am Schwimmer befestigten Mitnehmer im Eingriff steht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Variante sind aus der Beschreibung der zugehörigen Figur zu entnehmen.

Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungs­ beispiele ist die Erfindung nachstehend erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kondensatpumpe mit einem vom Schwimmer unmittelbar niveaugesteuerten und auf der Antriebswelle der Pumpe längsverschiebbar angeord­ neten Abtriebsrad,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße, fest mit dem Schwimmer ver­ bundene Pumpe,

Fig. 3 eine Variante gemäß Fig. 2 mit einer Sprungfunktion für den Moment des Eingriffs und

Fig. 4 eine Variante gemäß Fig. 3, bei der die Sprungfunk­ tion durch eine Tellerfeder bewirkt wird.

In allen dargestellten Varianten ist der Auffangbehälter 1 für das Kondensat unterhalb einem nicht näher dargestellten Wärmetauscher, aus dem das Kondensat anfällt, angeordnet. Die Pumpenkammer 2 ist Bestandteil des Auffangbehälters 1 und ist über die zentrale Zulauföffnung 3 hydraulisch mit ihm verbunden. Das in der Pumpenkammer 2 laufende Flügelrad 4 hat eine Antriebswelle 5, die mit Längsführungen 24 ver­ sehen ist, auf denen das Getriebe-Abtriebsrad 6 längsver­ schieblich aber verdrehsicher geführt ist. Durch dieses Ab­ triebsrad 6 kann das Flügelrad 4 in Drehung versetzt wer­ den, wenn das Abtriebsrad 6 in Eingriff gelangt mit einem Antriebsrad 7 des Motors 8, der über den Antriebsriemen 25 gleichzeitig die darüber gelagerte Wäschetrommel (nicht dargestellt) und das Trocknungs-Gebläse 26 antreibt. Dann fördert das Flügelrad 4 Kondensat 9 aus dem Auffangbehälter 1 durch die zentrale Ansaugöffnung 3 in den Abflußstutzen 10.

Der Eingriff zwischen den Getrieberädern wird dadurch her­ gestellt, daß der in einer eigenen, über eine Zulauföffnung 13 mit dem Auffangbehälter 1 in Verbindung stehenden Schwimmerkammer 11 in vertikaler Richtung geführte Schwim­ mer 12 vom Niveau des Kondensats 9 genügend weit nach oben (Niveau II) bewegt wird. Dadurch zieht seine Kupplungsgabel 14 das Abtriebsrad 6 auf der Antriebswelle 5 des Flügelra­ des so weit nach oben (in die strichpunktiert angedeutete Position), daß es Kontakt mit der kegligen Mantelfläche des Antriebsrades 7 vom Antriebsmotor 8 erhält. Im Moment der Berührung der Getrieberäder läuft das Flügelrad 4 und för­ dert Kondensat aus dem Auffangbehälter 1 in den Ablaufstut­ zen 10.

Im Beispiel der Fig. 2 ist der Auffangbehälter 1 lediglich mit einer Schwimmerkammer 15 über eine Zulauföffnung 16 hy­ draulisch verbunden. In der Schwimmerkammer 15 ist ein et­ was größerer Schwimmer 17 als bei dem Beispiel in Fig. 1 vertikal geführt. In den Schwimmer 17 ist eine Kondensat­ pumpe 18 eingebettet, deren Pumpenkammer 2 an ihrer Unter­ seite hydraulisch mit der mit dem Auffangbehälter 1 kommu­ nizierenden Schwimmerkammer 15 hydraulisch verbunden ist. Das Flügelrad und das Abtriebsrad 6 sind drehfest über eine Antriebswelle 5 miteinander verbunden. Aus der Pumpen­ kammer 2 führt ein Druckstutzen 10 nach oben aus dem Schwimmerkörper hinaus, der zum Anschluß an eine flexible Ableitung (hier nicht dargestellt) vorgesehen ist.

Im vorliegenden Beispiel der Fig. 2 kommt der Eingriff der Getrieberäder dadurch zustande, daß der Schwimmerkörper 17 zusammen mit der in ihn eingebetteten Kondensatpumpe 18 vom Niveau des Kondensats 9 genügend weit angehoben wird. Da die Kondensatpumpe 18 eine nennenswerte Masse hat, taucht der Schwimmerkörper 17 weit genug in das ihn anhebende Kon­ densat, so daß die Pumpenkammer 2 ständig mit Kondensat ge­ füllt ist. Zu Schlürfgeräuschen kann es daher nicht kommen; ehe das Kondensat aus der Pumpenkammer nach unten entwei­ chen könnte, senkt der Schwimmer 17 die gesamte Kondensat­ pumpe 18 soweit ab, daß ihr Abtriebsrad 6 außer Eingriff mit dem Antriebsrad 7 gelangt. Der Antriebsmotor 8 ist hier der Einfachheit halber ohne weitere Antriebsteile für die Wäschetrommel und das Gebläse dargestellt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung des Schwimmers und der Pumpe ebenso getroffen wie bei dem Beispiel in Fig. 2. Die Pumpe ist zusätzlich mit einer Saugglocke 19 versehen, die am Boden der Schwim­ merkammer 15 aufsitzt und niedrige Zulauföffnungen 20 auf­ weist. Bei der Vertikalbewegung der Pumpe bleibt die Glocke 19 am Boden, so daß sich die Pumpe innerhalb der Glocke auf und ab bewegen kann. Die Glocke 19 dient mit ihren bodenna­ hen niedrigen Zulauföffnungen 20 dazu, der Pumpe Restwasser vom Boden der Schwimmerkammer 15 zuzuführen.

Im oberen Bereich der Schwimmerkammer 15 ist ein Elektro­ magnet 21 angeordnet, dessen Anker 22 ohne Betätigung des Elektromagneten 21 die gestrichelt dargestellte, weit nach unten ragende Position einnimmt. Der Anker 22 drückt dabei, von seiner Feder 23 unterstützt, von oben auf den Schwimmer 17 und verhindert sein Aufsteigen. So lange bleiben die Ge­ trieberäder 6 und 7 außer Eingriff miteinander.

In nicht dargestellter Weise ist im Auffangbehälter 1 ein Niveaugeber mit einem elektrischen Schalter angeordnet, der den Elektromagneten 21 steuern kann. Immer dann, wenn ein vorgegebenes Niveau des Kondensats im Auffangbehälter 1 sich eingestellt hat, das für einen ausreichenden Auftrieb des Schwimmers zusammen mit der Pumpe zum sicheren Eingriff der Getrieberäder miteinander ausreicht, wird der Elektro­ magnet 21 betätigt und zieht seinen Anker 22 in die ausge­ zogen dargestellte Position. Damit gibt er den Schwimmer 17 frei, der daraufhin sprunghaft in die Eingriffsposition für die beiden Getrieberäder aufsteigt. Der Kondensat-Niveauge­ ber hat voraussetzungsgemäß eine Hysterese, so daß sein Schalter den Elektromagneten 21 erst wieder freigibt, wenn die vom Niveau erzeugte Auftriebskraft nur noch eine nicht mehr ganz sichere Eingriffslage für die Getrieberäder hält. Dann drückt der Anker 22 unterstützt von seiner Feder 23 den Schwimmer 17 wieder so weit herab, daß die Getrieberä­ der mit Sicherheit außer Eingriff gelangen.

Durch dieses Ausführungsbeispiel kann sichergestellt wer­ den, daß der Eingriff der Getrieberäder miteinander entwe­ der zu einer schlupflosen Kraftübertragung geeignet ist oder keine Berührung der Räder miteinander stattfindet. Ei­ ne unsichere Eingriffsposition und ein durch Schlupf er­ zeugter Abrieb der beiden Räder können dadurch sicher aus­ geschlossen werden.

Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind als Getrie­ beräder solche mit Reibflächen geeigneter Werkstoffpaarung auf ihren Kegelstumpf-Mantelflächen vorgesehen. Demgegen­ über können diese Mantelflächen aber auch mit einer zahnar­ tigen Profilierung oder überhaupt mit einer Verzahnung aus­ gestattet sein.

Anstelle des in Fig. 3 dargestellten Ankers 22 des Elektro­ magneten 21 und seiner Steuerungs-Bauteile kann eine Feder auf dem Schwimmer 17 lasten, deren Kennlinie eine Sprung­ charakteristik aufweist derart, daß zunächst ein Federweg mit harter Kennlinie überwunden werden muß, bis am Punkt der Sprungcharakteristik plötzlich ein weicher Abschnitt der Federkennlinie anliegt. Dann würde der Auftrieb den Schwimmer 17 gegen die dann weiche Feder einen kurzen Weg weit nach oben drücken, bis die Getrieberäder miteinander in Eingriff gelangen. Bei Absinken des Kondensat-Niveaus läßt der Auftrieb am Schwimmer 17 nach, bis die Feder von der Sprungcharakteristik an den Schwimmer wieder weit nach unten drückt und die Getrieberäder sicher außer Eingriff gelangen.

Diese Variante der Darstellung einer Sprungfunktion für den Schwimmer hat sogar gegenüber dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel noch Vorteile: der bauliche Aufwand ist ge­ ringer und die Unsicherheiten eines möglicherweise besonde­ ren Niveauschalters zur Steuerung des Elektromagneten 21 werden vermieden.

Eine derartige Variante ist in Fig. 4 dargestellt. Zur An­ passung an die zu Fig. 3 abweichenden Bauteile sind der Schwimmer 17 und der Stutzen 10 anders geformt. Der Stutzen 10 kann entweder seitwärts aus dem Schwimmer 17 austreten oder bei senkrechter Führung des Rohres eine von mehreren radialsymmetrisch an der bistabilen Tellerfeder 27 verteil­ ten Öffnungen (nicht dargestellt) die letztere durchdrin­ gen. Die übrigen Bauteile sind mit denen der Fig. 3 ver­ gleichbar und tragen dieselben Bezugszeichen.

Mit dem Schwimmer 17 ist ein Mitnehmer 28 fest verbunden, der von der Welle 5 frei drehend durchdrungen wird. Die Welle 5 ist an der Seite des Abtriebsrades 6 durch eine Buchse 29 in der Lagerhülse gelagert. Die Ringrille am Um­ fang des Mitnehmers 28 steht mit der freien Kante der zen­ tralen Öffnung der Tellerfeder 27 im Eingriff, die mit ih­ rem äußeren Umfang an der Wandung der Schwimmerkammer 15 fest eingespannt ist. Das Abtriebsrad 6 ist durch hier nicht näher dargestellte Einrichtungen zwar drehfest mit seiner Welle 5 aber axial verschieblich auf ihr gelagert. In der angehobenen Position des Schwimmers 17 (wie darge­ stellt) drückt der Mitnehmer 28 über die Druckfeder 30 von unten auf das Abtriebsrad 6 und bringt es in Eingriff mit dem Antriebsrad 7. Daher kann die Pumpe 4 Kondensat för­ dern.

Nach starkem Absinken des Kondensat-Niveaus im Auffangbe­ hälter 1 läßt auch die auf den Schwimmer 17 wirkende Auf­ triebskraft nach, bis die Gewichtskraft des Schwimmers einschließlich Pumpe die Haltekraft der Tellerfeder 27 so­ weit übersteigt, daß diese ihre Krümmung vermindert. Dabei bleibt der Eingriff der Räder 6 und 7 aber dank der Druck­ feder 30 noch erhalten, obwohl die Welle 5 vom Schwimmer 17 bereits etwas abwärts gezogen wird. Sobald aber auf diesem Weg der Anschlag 31 das Abtriebsrad 6 von oben berührt, wird dieses ebenfalls abwärts gezogen und gelangt außer Eingriff mit dem Antriebsrad 7. Die Spannungen der beiden Federn und ihre Schalt- bzw. Rückschaltwege 32 und 33 sind nun so auf die Auftriebs- und Gewichtskräfte am Schwimmer 17 abgestimmt, daß just in dem Moment, wenn der Anschlag 31 das Abtriebsrad 6 von oben berührt, die Tellerfeder 27 nach unten (in die strichpunktierte Lage) durchfedert. Daher ge­ langen die beiden Räder 6 und 7 schlagartig und nahezu schlupffrei außer Eingriff. Das Abtriebsrad 6 fällt dabei in die strichpunktierte Position.

Entsprechend muß die Auftriebskraft gegen die Gewichtskraft des Schwimmers 17 und die nun nach unten wirkende Halte­ kraft der Tellerfeder 27 stark anwachsen, bis schließlich bei Überwindung der besagten Feder-Haltekraft der Schwimmer 17 plötzlich über den Rückschaltweg 33 in die gezeichnete Position gelangt und die beiden Räder 6 und 7 schlagartig wieder in Eingriff miteinander bringt.

Auch diese Variante läßt sich im Rahmen der Erfindung viel­ fach abwandeln. Statt einer Tellerfeder, die möglicherweise zu hart sein kann, wird ihre Aufgabe auch eine gleicher­ maßen eingesetzte Blattfeder erfüllen. Außerdem kann eine Feder dieser Art auch anderswo am Schwimmer angreifen, wenn ihm dadurch kein Kippmoment übertragen wird. Die Sprung­ funktion kann auch anstelle derjenigen innerhalb der Feder in einem Hebelgelenk liegen, das durch eine einfache Druck-, Zug- oder Biegefeder in der jeweiligen stabilen Po­ sition gehalten wird.

Claims (10)

1. Vom Antriebsmotor der Wäschetrommel antreibbare Flügel­ rad-Kondensatpumpe für einen Wäschetrockner mit einem un­ terhalb des Wäschetrockenraumes angeordneten Kondensat- Auffangbehälter, der mit der Pumpenkammer hydraulisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs­ welle (5) des Flügelrades (4) ein Getriebe-Abtriebsrad (6) aufweist, das in Richtung auf ein Antriebsrad (7) des Antriebsmotors (8) hin beweglich ist und mechanisch mit einem Schwimmer (12, 17) verbunden ist, der in einer mit dem Auffangbehälter (1) hydraulisch verbundenen Schwim­ merkammer (11, 15) geführt ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Pumpenkammer (2) und Lager für die Antriebswelle (5) bestehendes Pumpengehäuse (18) fest mit dem Schwimmer (17) verbunden ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (12, 17) aus einem geschlossenzellig ge­ schäumten Kunststoff besteht.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Polystyrol ist.

5. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schwimmer (17) auf seinem Weg kurz vor dem Eingriff des Getriebe-Abtriebsrades (6) mit dem Antriebsrad (7) eine Sprungfunktion aufweist.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprungfunktion durch einen Anker (22) eines Elektromagne­ ten (21) dargestellt ist, der bei Erreichen eines für ei­ ne ausreichend große Auftriebskraft, um den Eingriff des Abtriebsrades (6) mit dem Antriebsrad (7) sicherzustel­ len, genügenden Niveaus des Kondensats (9) im Auffangbe­ hälter (1) von einem elektrischen Niveaugeber-Schalter einschaltbar und beim Absinken des Niveaus auf einen Wert, der den Eingriff der beiden Getrieberäder (6, 7) nicht mehr sicherstellt, wieder abschaltbar ist.

7. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprungfunktion durch eine auf die Welle (5) des Abtriebs­ rades (6) axial wirkende bistabile Feder-Einrichtung (27, 28, 30) dargestellt ist, deren Totlage-Überwindungskraft einerseits höchstens gleich einer beim Erreichen eines zum Abpumpen genügenden Niveaus des Kondensats (9) im Auffangbehälter (1) auftretenden Auftriebskraft ist, um die Feder (27) in ihre andere stabile Lage zu befördern, wobei das Abtriebsrad (6) in dieser anderen stabilen Lage mit dem Antriebsrad (7) sicher gekuppelt ist, und deren Totlage-Überwindungskraft andererseits höchstens gleich der Gewichtskraft des Schwimmers (17) und der mit ihm verbundenen Bauteile (4 bis 6, 10, 19) ist, wenn das Ni­ veau soweit abgesunken ist, daß die Pumpe (2, 4) kein Kondensat (9) mehr fördern kann.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Feder-Einrichtung eine Tellerfeder (27) ist.

9. Pumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schwimmer (17) ein Mitnehmer (28) verbunden ist, mit dem das freie Ende der bistabilen Feder-Einrichtung (27) im Eingriff steht.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsrad (6) drehfest mit der Welle (5) aber auf ihr axial verschieblich gelagert ist und daß die axiale Be­ weglichkeit einerseits durch eine Druckfeder (30) zwi­ schen Abtriebsrad (6) und Schwimmer (17) und andererseits durch einen festen Anschlag (31) am Ende der Welle (5) begrenzt ist.