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Aquarienpumpe
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Aquarienpumpe mit einem
durch einen Synchronmotor angetriebenen Pumpenrad.
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Bei derartigen Aquarienpumpen kann es vorkommen, daß der Rotor des
Synchronmotors beim Ingangsetzen der Pumpe in einer Richtung losläuft, welche nicht
mit derjenigen Richtung zusammenfällt, für welche das Pumpenlaufrad ausgelegt ist.
Dies bedeutet, daß die Förderleistung der Pumpe erheblich vermindert ist, was aber
vom Benutzer bei flüchtiger Kontrolle möglicherweise nicht erkannt wird. Dies hat
dann zur Folge, daß das Aquarienwasser nur unzureichend gefiltert und aufbereitet
wird und so die im Aquarium lebenden Fische und Pflanzen gefährdet werden.
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Durch die vorliegende Erfindung soll eine Aquarienpumpe gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 geschaffen werden, bei welcher trotz Verwendung eines
Synchronmotors als Antriebsmotor gewährleistet ist, daß das Pumpenlaufrad immer
in der richtigen Laufrichtung dreht.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Aquarienpumpe
gemäß Anspruch 1.
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Läuft bei der erfindungsgemäßen Aquarienpumpe der Synchronmotor zunächst
einmal im falschen Drehsinne an, so wird das Pumpenrad und damit auch der Synchronmotor
durch Zusammenarbeiten der beiden Sperrkörper zum Halten gebracht, und aus dieser
neuen Halt stellung kann sich der Synchronmotor zwangsläufig nur durch Anlauf in
der richtigen Drehrichtung herausschaukeln. Bei der erfindungsgemäßen Aquarienpumpe
ist somit durch flüchtige Kontrolle, ob überhaupt Wasser gefördert wird, auch gewährleistet,
daß die Pumpe ihre normale Förderleistung erbringt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht,
daß durch das Umlaufen des Pumpenlaufrades selbst eine axiale oder radiale Steuerkraft
erhalten wird, durch welche der bewegliche Sperrkörper zwischen Ruhestellung und
Sperrstellung verlagerbar ist. Eine entsprechende axial gerichtete Steuerkraft läßt
sich mit sehr geringem baulichem Aufwand gemäß der Weiterbildung der Erfindung gemäß
Anspruch 3 einstellen, während bei einer Aquarienpumpe gemäß Anspruch 5 die Verlagerung
des Sperrkörpers in radialer Richtung erfolgt und zwar durch Verschwenken eines
Pumpenradflügels um eine parallel zur Motorwelle verlaufende axiale Schwenkachse.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 wird erreicht,
daß das Pumpenlaufrad bei Drehung in der richtigen Arbeitsrichtung genau die gleiche
Geometrie hat wie ein ausschließlich starre Pumpenradflügel aufweisendes Pumpenlaufrad,
nachdem die Lagerung des verschwenkbaren Pumpenradflügels im Inneren der Lagerhülse
des Pumpenlaufrades erfolgt.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist im Hinblick auf
eine geringe Belastung des Synchronmotors in der ersten Phase des Anlaufens von
Vorteil.
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Bei einer Aquarienpumpe gemäß Anspruch 9 kann der Bewegungshub des
verschwenkbaren Pumpenradflügels zwischen Ruhestellung und Sperrstellung sehr klein
gewählt werden.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Figur 1: einen axialen
Schnitt durch eine einen Synchron-
motor enthaltende Aquarienpumpe;
Figur 2: einen transversalen Schnitt durch die Aquarienpumpe nach Figur 1 längs
der dortigen Schnittlinie II-II; und Figur 3: einen axialen Schnitt durch eine abgewandelte
Aquarienpumpe mit einem Synchronmotor als Antrieb.
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In der Zeichnung ist mit 10 der Rotor, mit 12 der Stator eines Synchronmotors
bezeichnet. Der Rotor 10 läuft in einem becherförmigen Gehäuseabschnitt 14 eines
Pumpengehäuses 16, welches eine bezüglich der Rotorwelle 18 spiralig verlaufende
Umfangswand 20 aufweist. Das Pumpengehäuse 16 ist durch einen Deckel 22 verschlossen,
welcher auf der Achse der Rotorwelle liegend einen Ansaugstutzen 24 trägt. Im Ansaugstutzen
24 ist über radiale Stege 26 ein Wellenlager 28 gehalten; ein zweites Wellenlager
30 für das in der Zeichnung links gelegene Ende der Rotorwelle 18 ist direkt an
den Boden des Pumpengehäuseabschnittes 14 angeformt.
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Auf der Rotorwelle 18 ist ein Nabenkörper 32 drehfest angebracht.
Auf diesem sitzt axial positioniert, jedoch verdrehbar ein insgesamt mit 34 bezeichnetes
Pumpenlaufrad. Letzteres hat eine in Figur 1 links gelegene Radscheibe 36, an welche
eine Lagerhülse 38 sowie drei Pumpenradflügel 40, 42, 44 angeformt sind. Letztere
erstrecken sich spiralig von der Lagerhülse 38 weg, wie aus Figur 2 ersichtlich.
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In der Lagerhülse 38 ist ein Schlitz 46 vorgesehen, durch welchen
sich ein radial innerer Endabschnitt eines weiteren Pumpenradflügels 48 erstreckt.
Dieser Endabschnitt greift zugleich in eine Ausnehmung 50 des Nabenkörpers 32 ein,
welche sich über einen Umfangswinkel von etwas mehr als 900 erstreckt.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich, sind an den Pumpenradflügel 48 seitlich
zwei Lagerzapfen 52, 54 angeformt, welche in Lagernuten 56, 58 Aufnahme finden,
die im in Figur 1 links gelegenen Abschnitt des Nabenkörpers 32 bzw. einer Haltescheibe
60 ausgebildet sind. Die Haltescheibe 60 hat gleiche radiale Abmessung wie die Lagerhülse
38 und ist genauso wie der Nabenkörper 32 drehfest auf die Rotorwelle 18 aufgesetzt.
Auf diese Weise ist der Pumpenradflügel 48 um eine zur Achse der Rotorwelle 18 parallele
Achse verschwenkbar auf dem Pumpenlaufrad 34 angebracht. Wie schon dargelegt, ist
die Lagerhülse 38 im Gleitsitz über dem Nabenkörper 32 angeordnet, wobei zur axialen
Positionierung des Pumpenlaufrades 34 die Haltescheibe 60 einerseits und ein Flanschabschnitt
62 des Nabenkörpers 32 andererseits dienen.
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In der Umfangswand 20 des Pumpengehäuses 16 ist eine Auslaßöffnung
64 vorgesehen, mit welcher ein Auslaßstutzen 66 in Verbindung steht.
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Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist das Pumpenlaufrad 34 für einen Betrieb
im/unpzeigersinne ausgelegt (Pfeil 68). In dieser Drehrichtung wird der verschwenkbare
Pumpenradflügel 48 in der in der Zeichnung ausgezogen wiedergegebenen Schwenkstellung
gehalten, wobei sein Ende genauso beim Rand der Pumpenradscheibe 36 liegt wie die
Enden der feststehenden Pumpenradflügel 40, 42 und 44. Der Pumpenradflügel 48 trägt
somit in gleicher Weise zum Fördern von Wasser bei wie die Pumpenradflügel 40, 42
und 44.
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Läuft dagegen der Rotor 10 nach einem Stillstand entgegen dem Pfeil
68 im Uhrzeigersinne an, so wird der Pumpenradflügel 48 in die strichpunktiert eingezeichnete
Stellung verschwenkt und kommt mit seinem äußersten Ende in Anschlag an eine Sperrschulter
70, die an demjenigen Ende der Umfangswand 20 ausgebildet ist, welche dem Auslaßstutzen
66 benachbart ist und
radial am weitesten innenliegt. Das Pumpenlaufrad
34 und damit auch der Rotor 10 können sich dann nicht weiter im falschen Drehsinne
bewegen und ein neuer Anlaufversuch des Rotors 10 führt zwangsweise zu einer Drehung
in der richtigen Richtung.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind Pumpenteile, welche obenstehend
unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 schon erläutert wurden, wieder mit denselben
Bezugszeichen versehen.
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Diese Pumpenteile brauchen hier nicht noch einmal in Einzelheiten
beschrieben zu werden.
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Bei der Aquarienpumpe nach Figur 3 ist die Lagerhülse 38 des Pumpenlaufrades
34 über ein leichtgängiges Steilgewinde auf dem Nabenkörper 32 verschraubbar. Stirnseitig
weist die Lagerhülse 38 eine Verzahnung 72 auf, welche mit einer fluchtenden stirnseitigen
Verzahnung 74 auf dem Wellen lager 28 zusammenarbeiten kann. Der Drehsinn des Steilgewindes
ist so gewählt, daß die beim Lauf des Rotors in der richtigen Richtung auf das Pumpenlaufrad
34 ausgeübte axiale Reaktionskraft in Figur 3 nach links gerichtet ist, also vom
Flanschabschnitt 62 aufgenommen wird. In dieser Laufrichtung des Rotors 10 sind
somit die Verzahnungen 72 und 74 nicht im Eingriff. Läuft dagegen der Rotor 10 nach
einem Stillstand in der falschen Drehrichtung an, so wird das Pumpenlaufrad 34 auf
dem Nabenkörper 32 in entgegengesetzter Richtung verschraubt und dabei in Figur
3 axial nach rechts bewegt, so daß die Verzahnungen 72 und 74 in Eingriff kommen.
Damit wird das Pumpenlaufrad 34 wieder abgebremst, und aus der nun erhaltenen verriegelten
Pumpenlaufradstellung kann der Rotor 10 nur durch Wiederanlauf im richtigen Drehsinne
herauskommen.
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Wie in der Zeichnung durch entsprechende Schraffur dargestellt, sind
die verschiedenen Pumpenteile aus thermoplastischem Material gespritzte Teile.