DE8111792U1 - "motorpumpeneinheit fuer ein hochdruckreinigungsgeraet" - Google Patents
"motorpumpeneinheit fuer ein hochdruckreinigungsgeraet"Info
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Description
HOEGER. STEULFTECBT & P^R-TNER '
P A T E N T A. N W^X LjT Ε·>/ .J.
UHLANDSTRASSE 14 c ■ D 7000 STUTTGART 1
A 44 615 u Anmelder: Alfred Kärcher GmbH & Co.
u - 185 Leutenbacher Str. 30-40
27. März 1981 7057 Winnenden
Beschreibung
Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät
Die Neuerung , betrifft eine Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät, wie sie im Oberbegriff des
Anspruchs 1 beschrieben ist.
Bei Motorpumpeneinheiten dieser Bauart ist es erwünscht,
die Baugröße möglichst niedrig zu halten. Schwierigkeiten ergeben sich dabei insbesondere durch die Notwendigkeit,
den Motor der Motorpumpeneinheit wirksam und zuverlässig zu kühlen.
Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt, das Motorgehäuse mit öl zu füllen (DE-Gbm 79 20 974). Durch diese
ölfüllung, die zwangsweise durch besondere Vorrichtungen umgewälzt wird und neben den wärmeerzeugenden Motorbauteilen
Rotor, Stator und Lager auch mit den von der geförderten Reinigungsflüssigkeit berührten Pumpenteilen in Kontakt
kommt, wird die Motorw.ärme auf die Reinigungsflüssigkeit übertragen. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß
eine Wärmeabfuhr nur dann möglich ist, wenn laufend Reinigungsflüssigkeit
gefördert und abgegeben wird.
Beim Ausfall der Reinigungsflüssigkeit hingegen fällt die Kühlung aus.
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Eine ausreichende Kühlung ist auch dann nicht gewährleistet, wenn das von der Pumpe geförderte Reinigungsmediuni
nicht laufend abgegeben wird, sondern, beispielsweise bei verschlossenem Spritzventil, im Kreislauf gefördert wird.
Die Reinigungsflüssigkeit kann dann die vom Motor aufgenommene Wärme nicht abgeben, so daß auch dann die Gefahr
einer Überhitzung des Motors besteht.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Reinigungsflüssigkeit
vor dem Eintritt in die Hochdruckpumpe oder unmittelbar nach dem Austritt aus der Hochdruckpumpe durch
die Motorwandung zu führen, um insbesondere im Bereich des Stators eine wirksame Kühlung zu erzielen. Hierbei ergeben
sich jedoch dieselben Probleme.
Abhilfe ist bei diesen Vorrichtungen nur dadurch möglich, daß zusätzliche Überwachungsmittel für die überwachung
der Motortemperatur vorgesehen werden, die bei überschreiten eines bestimmten Temperaturgrenzwertes zur Abschaltung
der Motorpumpeneinheit führen. Derartige Steuermittel sind jedoch aufwendig und verlangen insbesondere entsprechende
Schaltmittel. Bei einfachen, robusten Hochdruckreinigungsgeräte ist man jedoch bestrebt, derartige elektrische
Steuermittel zu vermeiden, da sie aufwendig sind und eventuell zu Störungen Anlaß geben können.
Es ist auch bereits bekannt, Motoren von Hochdruckreinigungsmotorpumpeneinheiten
durch einen Luftstrom zu kühlen, der vorzugsweise an der Außenseite des Motorgehäuses vorbeiegelenkt
wird. Eine solche Konstruktion macht jedoch große Wärmetauscherflächen notwendig, so daß eine Luftkühlung
dieser Art nur bei räumlich ausgedehnten Motorpumpeneinheiten möglich ist. Bei baulich kleinen und kompakten
Motorpumpeneinheiten hingegen läßt sich eine Luft-
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kühlung nicht mit Erfolg einsetzen.
J Es ist Aufgabe der feuerung eine Motorpumpeneinheit
für ein Hochdruckreinigungsgerät derart auszubilden, daß in allen Betriebszuständen eine ausreichende Kühlung
gewährleistet ist, ohne daß zusätzliche Temperatur-
; Überwachungsmittel notwendig werden; dabei soll eine
sichere Beherrschung der Temperaturverhältnisse der Mo- - . · torpumpeneinheit insbesondere auch bei sehr kompakt gebauten
Motorpumpeneinheiten erreicht werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Motorpumpeneinheit der eingangs beschriebenen Art neuerungs gemäß durch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Es ist also wesentlich, daß zusätzlich zu einer Kühlung des Motors durch die geförderte Reinigungsflüssigkeit
eine Luftkühlung vorgesehen wird, wobei der Kühlluftstrom durch ein vom Motor selbst angetriebenes Lüfterrad erzeugt
wird.
Durch die ne^erung^gemäß vorgesehene Dimensionierung
wird erreicht, daß der Motor im Arbeitszustand, also bei
Förderung der Reinigungsflüssigkeit zur Handspritzpistole, im wesentlichen durch die die Gehäusewandung des Motors
durchströmende Reinigungsflüssigkeit äußerst effektiv gekühlt wird. In anderen Betriebszuständen, also beispielsweise
beim Ausfall der Reinigungsflüssigkeit oder beim Verschließen der Handspritzpistole und der Führung der
Reinigungsflüssigkeit im Kreislauf t erfolgt die Kühlung
jedoch wirksam durch den vom Lüfterrad erzeugten Kühlluftstrom. Da der Motor bei dieser Betriebsweise entweder gar -
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nicht fördert oder mit sehr geringem Strömungswiderstand im Kreislauf, ist die Verlustwärme bei dieser Betriebsweise
gering, so daß die Luftkühlung vollständig ausreicht, den Motor Draktisch ohne Unterstützung durch die Flüssigkeitkühlung-
in der gewünschten Weise zu kühlen. Wenn dagegen die Förderung einsetzt und somit die Verlustleistung des
Motors steigt, wird zusätzlich zu der Luftkühlung die Flüssigkeitskühlung effektiv, die dann den größten Teil
der entstehenden Wärme abführt.
Vorteilhaft ist es, wenn die Reinigungsflüssigkeit nur in dem dem Lüfterrad abgewandten Teil des Motorgehäuses
durch dieses geführt ist. Der dem Lüfterrad zugewandte Teil des Motorgehäuses kann durch den Kühlluftstrom in
effektiver Weise auch dann gekühlt werden, wenn der Motor mit voller Leistung Reinigungsflüssigkeit fördert.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Neuerung. ;
ist zur Führung der Reinigungsflüssigkeit durch das Motorgehäuse eine schraubenförmig den Stator des Motors umgebende
Leitung in der Gehäusewand vorgesehen, die vorzugsweise durch ein Stahlrohr gebildet ist, welches in
die Gehäusewandung eingebettet ist. Dabei ist die Gehäusewandung vorzugsweise als Aluminiumdruckgußteil ausgebildet.
Eine verbesserte übertragung der im Motor entstehenden
Wärme auf den Kühlluftstrom und/oder die die Gehäusewandung durchfließende Reinigungsflüssigkeit erreicht man
dadurch, daß der Innenraum des Motors mit öl gefüllt ist.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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der feuerung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung
der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Langsschnittansicht
einer neuerungsgemäßen Motorpumpeneinheit
in einem Hochdruckreinigungsgerät;
Figur 2 eine vergrößerte Teilansicht entsprechend dem Ausschnitt A in Figur 1 und
Figur 3 eine Ansicht ähnlich Figur 1 eines abgewandelten Ausführungsbeispiels einer neuerungsgemäßen
Motorpumpeneinheit.
Die in Figur 1 dargestellte Motorpumpeneinheit umfaßt ein
zylindrisches Motorgehäuse 1, in dem ein zylindrischer Stator 2 angeordnet ist. Im Innern des Gehäuses ist in an sich
bekannter Weise ein Rotor 3 koaxial zum Stator mittels einer Motorwelle 4 drehbar gelagert. Die Motorwelle 4
tritt an einem Ende des Motorgehäuses in'ein Pumpengehäuse
5 ein, in dem sich eine in der Zeichnung nicht dargestellte Hochdruckpumpe an sich bekannter Bauart befindet. Diese
Hochdruckpumpe saugt über eine Saugleitung 6 Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, an und fördert diese Reinigungsflüssigkeit
über eine flexible Hochdruckleitung 7 zu einer handgeführten Spritzpistole 8. Von der Hochdruckleitung 7 zweigt vor dem Erreichen der Spritzpistole 8
eine Bypassleitung 10 ab, die zur Saugleitung 6 zurückführt. In die Bypassleitung 10 ist ein in der Zeichnung
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nur schematisch dargestelltes Überströmventil 9 eingeschaltet. Durch geeignete Maßnahmen/ beispielsweise
durch eine direkte Steuerung oder durch eine druckabhängige Steuerung„läßt sich durch dosiertes Verschließen
des Überströmventils 9 die Mänge der über die Spritzpistole 8 abgegebenen Reinigungsflüssigkeit variieren.
Die überschüssige Flüssigkeitsmenge wird über die Bypassleitung zur Saugleitung zurückgeführt.
In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Saugleitung 6 vor dem Eintritt in das Pumpengehäuse
5 in der verdickten Wand 11 des Motorgehäuses 1 schraubenförmig um den Stator 2 herumgeführt, so daß die geförderte
Flüssigkeitsmenge vor dem Eintritt in die' Pumpe durch die Wand 11 hindurchfließt und diese kühlt.
Der Strömungsweg der Reinigungsflüssigkeit im inneren
der Wand 11 wird dabei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Stahlrohr 12 gebildet, welches vorzugsweise
einen ovalen Querschnitt hat. Dieses schraubenförmig
gewundene Stahlrohr 12 wird in die Wand 11 eingebettet, wobei vorzugsweise die Wand als Muminiumdruckgußteil ausgebildet
ist (Figur 2). Dadurch ist gewährleistet, daß die unter Umständen aggressive Reinigungsflüssigkeit die
Wand des Gehäuses im Betrieb nicht in Mitleidenschaft ziehen kann, da diese Flüssigkeit ausschließlich mit der
Wand des Stahlrohres in Berührung kommt, die gegen die unter Umständen aggressive Chemikalien enthaltende Reinigungsflüssigkeit
wesentlich widerstandsfähiger ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Windungen für die Reinigungsflüssigkeit nur in dem der Pumpenseite
des Motors benachbarten Bereich des Motorgehäuseses ange-
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ordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses ist die Wand weniger stark ausgebildet; hier be
finden sich keine den Stator umgebenden Leitungen für die Reinigungsflüssigkeit im Innern der Wand.
Auf der der Pumpe gegenüberliegenden Seite ragt die Motorwelle 4 aus dem Motorgehäuse 1 heraus und trägt in
diesem Bereich ein Lüfterrad 13. Dieses wird von einer Lüfterkappe 14 überfangen, die am Motorgehäuse 1 befestigt
ist. Das Lüfterrad erzeugt eine Luftströmung, die an der Außenseite des Motorgehäuses in dessen Längsrich
tung verläuft und zu einer Kühlung des Motorgehäuses führt. Zur Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen dem
Luftstrom und dem Motorgehäuse trägt das Motorgehäuse
radial nach außen abstehende Kühlrippen 15.
Im Betrieb der neuerungsgemäßen Motorpumpeneinheit wird
durch das Lüfterrad in jedem Falle eine Kühlluftströmung erzeugt und somit eine gewisse Kühlung des Motors bewirkt.
Bei geöffneter Handspritzpistole und verschlossenem Überströmventil fließt die geförderte Reinigungsflüssigkeit
vor dem Eintritt in die Hochdruckpumpe durch die Windungen im Innern der Wand des Motorgehäuses und kühlt dadurch
das Motorgehäuse und insbesondere den benachbarten Stator, in dem der größte Teil der Verlustwärme des Motors
erzeugt wird. Diese Wärme wird dann über die Handspritzpistole abgeführt.
Durch die kombinierte Luft- Wasser- Kühlung wird eine sehr effektive Kühlung der Motorpumpeneinheit erreicht.
Wenn die Förderung der Reinigungsflüssigkeit ausbleibt,
beispielsweise bei unterbrochener Reinigungsflüssigkeits-
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zufuhr, entfällt jedoch die Kühlung des Motors durch die Reinigungsflüssigkeit. In diesem Falle wird die gesamte
Kühlung des Motors allein durch den vom Lüfterrad erzeugten Kühlluftstrom übernommen. Diese Kühlung reicht für diesen
Fall aus, denn bei fehlender Flüssigkeitsförderung ist die Verlustleistung des Motors wesentlich geringer als
beim normalen Betrieb.
In ähnlicher Weise sinkt die Kühlleistung der Reinigungsflüssigkeit
dann, wenn ein Teil oder die gesamte Reinigungsflüssigkeit über die Bypassleitung im Kreislauf geführt
wird. Da bei dieser Betriebsweise die Hochdruckpumpe nur eine geringe Leistung zu erbringen hat, ist in diesem
Fall auch die Verlustleistung des Motors gering, so daß auch in diesem Falle die Luftkühlung durch das Lüfterrad
ausreicht.
Insgesamt wird es durch die Kombination einer Luftkühlung und einer Flüssigkeitskühlung möglich, in allen Betriebszuständen
eint optimale Kühlung des Motors zu erreichen, ohne Sicherheitsmaßnahmen für den Fall einer ungenügenden
Flüssigkeitskühlung vorsehen zu müssen. Dadurch vereinfacht sich der Gesamtaufbau der Motorpumpeneinheit erheblich.
Weiterhin wird es möglich, durch die Kombination einer Luftkühlung und einer Flüssigkeitskühlung auch die Luftkühlung
geringer zu dimensionieren als bei Verwendung einer Luftkühlung allein; dies führt insgesamt zu einem wesentlich
kompakteren Aufbau der Motorpumpeneinheit.
Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen
ähnlich aufgebaut wie das der Figur 1; gleiche Teile tragen daher dieselben Bezugszeichen.
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Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 durchströmt die Reinigungsflüssigkeit hier die Wand des
Motorgehäuses nicht in einer schraubenförmigen Leitung, sondern in einem Ringspalt 20, der sich über einen Teil
der Motorgehäuselänge im Innern der Wand erstreckt.
Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel der Innenraum des Motorgehäuses 1 mit einem öl 21.gefüllt, welches
die im Rotor und im Stator sowie in den Lagerwellen entstehende Wärme der Wand des Motorgehäuses 1 zuführt,
von wo sie einerseits durch die Luftkühlung und andererseits durch die Flüssigkeitskühlung abgeführt wird.
Eine ölfüllung dieser Art kann im übrigen auch beim Ausführungsbeispiel
der Figur 1 zur Anwendung gelangen.
HOEGER, STELLReCM:T &
P ATE ΐ1ΐΑ·Ν WHi E'(i"
UHLANDSTRASSE 14 c ■ D 7OOO STUTTGART 1
A 44 615 u Anmelder: Alfred Kärcher GmbH & Co-
τι - 185 Leutenbacher Str. 30-40
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Zusammenfassung
Bei einer Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät,
bei welchem die von der Hochdruckpumpe geführte Reinigungsflüssigkeit zur Kühlung des Motors durch das
Gehäuse des Motors geführt ist, wird zur Verbesserung der Kühleigenschaften und zur Verkleinerung der Abmessungen
der Motorpumpeneinheit vorgeschlagen, daß auf der der Pumpe gegenüberliegenden Seite des Motors ein von diesem
angetriebenes Lüfterrad angeordnet ist, welches einen Kühlluftstrom gegen das Motorgehäuse lenkt, und daß das
Lüfterrad und die Kühlflächen des Motors derart dimensioniert sind, daß allein durch die Luftkühlung eine ausreichende
Motorkühlung erreichbar ist, wenn die Pumpe keine Reinigungsflüssigkeit fördert oder die Reinigungsflüssigkeit
nur im Kreislauf pumpt.
Claims (6)
1. Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät, bei welchem die von der Hochdruckpumpe geförderte Reinigungsflüssigkeit
zur Kühlung des Motors durch das Gehäuse des Motors geführt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der der Pumpe gegenüberliegenden Seite des Motors ein von diesem angetriebenes Lüfterrad (13) angeordnet
ist, welches einen Kühlluftstrom gegen das Motorgehäuse (1) lenkt, und daß das Lüfterrad (13) und die Kühlflächen
des Motors derart dimensioniert sind, daß allein durch die Lüfterkühlung eine ausreichende Motorkühlung
erreichbar ist, wenn die Pumpe keine Reinigungsflüssigkeit fördert oder die Reinigungsflüssigkeit nur im Kreislauf
pumpt.
2. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet
, daß die Reinigungsflüssigkeit nur in dem dem Lüfterrad (13) abgewandten Teil des Motorgehäuses
(1) durch dieses geführt ist.
3. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Führung der Reinigungsflüssigkeit
durch das Motorgehäuse (1) eine schraubenförmig den" Stator (2) des Motors umgebende Leitung (6) in
der Gehäusewand (11) vorgesehen ist.
4. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitung durch ein Stahlrohr
(12) gebildet ist, welches in die Gehäusewandung (11)
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eingebettet ist.
5. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 4, dadurch g e • kennzeichnet, daß die Gehäusewandung (11)
als Aluminiumdruckgußteil ausgebildet ist.
6. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum
des Motors mit öl (21) gefüllt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818111792 DE8111792U1 (de) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | "motorpumpeneinheit fuer ein hochdruckreinigungsgeraet" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818111792 DE8111792U1 (de) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | "motorpumpeneinheit fuer ein hochdruckreinigungsgeraet" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8111792U1 true DE8111792U1 (de) | 1981-08-27 |
Family
ID=6726944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19818111792 Expired DE8111792U1 (de) | 1981-04-18 | 1981-04-18 | "motorpumpeneinheit fuer ein hochdruckreinigungsgeraet" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8111792U1 (de) |
Cited By (9)
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-
1981
- 1981-04-18 DE DE19818111792 patent/DE8111792U1/de not_active Expired
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