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Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrale Strömungsleitfiltereinheit für
Waschmaschinen und dergleichen.
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Die aktuelle Notwendigkeit zur Reduzierung des Wasserverbrauchs beim Waschen und
gleichzeitig des Verbrauchs von Reinigungsmittel und Heizenergie wird erkannt.
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Um dies zu erreichen ist es bekannt, dass das Waschbad um eine Umwälzstrecke umgewälzt
wird.
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Um dieses Ziel zu erreichen, werden zwei Ansätze verfolgt.
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Gemäss dem einen Ansatz wird eine einzelne Pumpe in Kombination mit einem Umleitventil
verwendet, um die Waschflüssigkeit zu einem Ablaufauslass oder alternativ zu einer
Umwälzstrecke zu leiten.
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Ursprüngliche Anordnungen, die diesen Ansatz ausführen, sind in der italienischen
Patentanmeldung Nr. MI92A002596 angemeldet am 12. November 1992 und in der italienischen
Patentanmeldung Nr. M192A002562 angemeldet am 9. November 1992 beschrieben.
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Gemäss dem zweiten Ansatz sind zwei separate Pumpen verwendet, um die Waschflüssigkeit
entsprechend zu einem Ablaufauslass oder in die Umwälzstrecke zu leiten.
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Der erste Ansatz erfordert die Verwendung eines Umleitventils, das die Forderung erfüllen
muss, eine perfekte Dichtung am Umleitpunkt zur Verfügung zu stellen, bei dessen Versagen
nach wiederholtem Betrieb durch den Ablauf verlorene Flüssigkeit zu einem allmählichen
Leeren des Waschkessels während der Umwälzung führt, mit dem Risiko eines Versagens der
Waschmaschine durch ungenügende Menge an Restflüssigkeit im Waschkessel.
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Diese Forderung ist schwer zu erfüllen, selbst wenn ein Filter, vor dem Umleitventil, einen
relativen Schutz bieten kann, indem er verhindert, dass Fäden und Partikel einer gewissen
Grösse am Teilungspunkt stören und Ausbildung einer flüssigkeitsdichten Abdichtung
verhindern.
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Die Bildung von Verkrustungen und festen Ablagerungen von Partikeln mit geringeren
Abmessungen als die vom Filter abgefangenen, kann nicht verhindert werden, und dies kann zum
Entweichen von Flüssigkeit und mechanischem Blockieren des Umleitventils führen.
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Die Wirksamkeit des Ventils kann deshalb nur durch richtige Wartung gewährleistet werden.
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Diese Nachteile treten beim zweiten Ansatz nicht auf, andererseits ist er beträchtlich teurer,
was im wesentlichen durch die komplexeren Vorgänge bedingt ist, die zum Zusammenbau
zweier separater Pumpeneinheiten nötig sind.
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Ausserdem ermöglicht die doppelte Wasserführung nicht die Verwendung eines geeigneten
einzelnen Filters, der sowohl im Ablauf und im Umwälzkreislauf wirksam ist.
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Der doppelte Wasserkreislauf entfernt auch eine gewisse Menge an Wasser aus dem
Waschkreislauf, das für Waschzwecke als verloren anzusehen ist.
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FR-A-1336973 offenbart eine doppelte Pumpe mit einem einzigen Motor.
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Um solche Nachteile der integralen Strömungsleiteinheit mit zwei unabhängigen Pumpen und
einem gemeinsamen Filter zu vermeiden, ist es Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen
Filter und ein Paar strukturell unabhängiger Pumpenmittel zur Verfügung zu stellen, die in
einer einzigen Monoblockstruktur kombiniert sind.
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Die Einheit erfordert einen einzigen mechanischen Träger, statt separater Träger für separate
Funktionseinheiten.
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Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Einheit eine einzige Halterung am
Körper auf, um den Waschkessel direkt mit der Einheit zu verbinden, um Rohrleitungen auf
ein Minimum zu reduzieren und folglich auch das Flüssigkeitsvolumen zu reduzieren, das
nicht direkt am Waschprozess beteiligt ist.
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Es gibt deshalb eine indirekte Reduzierung beim Energieverbrauch.
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Die Konstruktion der Einheit ist derart, dass sie einfach durch Formen von Kunststoffmaterial
unter Verwendung relativ einfacher Verfahren mit einer geringen Anzahl von
Formvorrichtungen und zugehörigen Arbeitsschritten hergestellt werden kann.
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Dieses Ergebnis wird erreicht durch Ausrichten der drei Durchflussöffnungen auf einer ersten
Achse und Ausrichten des Körpers, der die beiden Pumpen aufnimmt, auf einer zweiten
Achse senkrecht zur ersten. Das Filtergehäuse ist auf einer dritten Achse senkrecht zur
zweiten ausgerichtet.
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Praktisch ist ein erster Teil der Einheit als eine Gehäusekörper für die Pumpen ausgebildet,
die durch eine gemeinsame Ausgabekammer getrennt sind, die mit einem zweiten Teil der
Einheit in Verbindung steht, in der ein Gehäuse für ein Filtrationselement ausgebildet ist.
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Dieses kann auf verschiedene Weisen hergestellt sein, wie als Sperrfilter, in Ausrichtung mit
einem Selbstreinigungskreislauf mit einer Filteröffnung oder als herkömmlicher Siebfilter.
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Es sind integral mit dem Körper Halter ausgebildet, um die Einheit mit dem beweglichen Teil
der Waschmaschine zu verbinden.
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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform und aus den begleitenden Zeichnungen klar, in denen:
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Fig. 1 eine Explosionsperspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsform der integralen
Strömungsleiteinheit mit zwei unabhängigen Pumpen und einem gemeinsamen Filter gemäss
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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Fig. 2 eine Stirnseitenansicht des Körpers der Einheit von Fig. 1 darstellt;
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Fig. 3 eine Seitenansicht des Körpers der Einheit von Fig. 1 darstellt;
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Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht entlang einer Medianebene des Körpers von Fig. 2
darstellt;
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Fig. 5 eine Schnittansicht auf der Linie ABC der Fig. 3 darstellt;
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Fig. 6 eine Schnittansicht der Einheit von Fig. 1 darstellt; und
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Fig. 7 eine seitliche Schnittansicht auf einer Medianebene der Einheit von Fig. 1 darstellt.
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Mit Bezug zu Fig. 1 umfasst die integrale Strömungsleiteinheit gemäss der vorliegenden
Erfindung einen geformten Körper 1 aus Kunststoffmaterial, einen abnehmbaren Filter 2 mit
einem vorderen Verschlussstopfen 3 und zwei Motoreinheiten 4, 5, die das Pumpenflügelrad
6 antreiben, versehen mit Flanschen 7, 8, um den Körper 1 anzukoppeln und die zugehörigen
Flügelradgehäuse zu schliessen.
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Zwei Teile können im unitären Körper 1 wesentlich unterschieden werden.
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Ein erster Teil bildet zwei axial ausgerichtete zylindrische Gehäuse, die an ihren äusseren
Enden offen sind, mit ringförmigen Flanschen 9 bzw. 10 zum Ankoppeln an entsprechende
Flansche 7, 8 der Motoreinheiten.
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Jedes der beiden Gehäuse umfasst den Körper einer Zentrifugalpumpe mit einem Flügelrad 6,
die jeweils von den beiden Motoreinheiten 4, S angetrieben sind und ein peripherer
Zuleitungsauslass 11 bzw. 12 und eine axiale Einlassöffnung, deren eine 30, in Fig. 1 sichtbar,
ermöglicht, dass die beiden Gehäuse mit einer Kammer in Verbindung stehen, die axial
dazwischen angeordnet ist, die sich in ein zylindrisches Filtergehäuse 14 öffnet, an deren
Umfangswand eine Einlassöffnung 15 angeschlossen ist.
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Der Körper 1 ist an den Aussenseiten des Filtergehäuses 14 mit zwei mit Rippen verstärkten
Montagehaltern 16, 17 und mit Aufnahmen 18, 19 für selbstschneidende Schrauben versehen.
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Die Fig. 2 bis 5 stellen verschiedene Ansichten und Schnitte des Körpers 1 dar, um die
Strukturmerkmale und ihre Ausbildung unter Verwendung einer relativ einfach konstruierten
Form mit einer verringerten Anzahl von beweglichen Teilen klarer zu zeigen.
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Das Filtergehäuse ist aus zwei axial ausgerichteten zylindrischen Körpern 20, 21 konstruiert
(Fig. 5), wovon der äusserste 20, mit grösserem Durchmesser, mit dem anderen mittels einer
Schulter 22 verbunden ist, die einen ringförmigen Steg 23 zur Kooperation mit einer Dichtung
24 (Fig. 1) auf dem Filterstopfen aufweist, um Abdichtung des Filtergehäuses zu
gewährleisten.
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Der Körper 20 umfasst ein Stopfengehäuse und weist auf seiner Kante zwei
gegenüberliegende Haltezähne 25, 26 für den Eingriff eines Bajonettverschlusses des Stopfens 3 auf, der
wiederum Rippen (wie 25, Fig. 1) zur Kooperation mit den Zähnen 25, 26 aufweist.
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Der Innenkörper 21 bildet das Filtergehäuse und die Einlassöffnung 15 ist damit verbunden
und öffnet sich in seinen Umfang.
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Innen ist der Körper 21 mit einer Saugkammer 27 verbunden und steht mit ihr in
Kommunikation, die zwischen den beiden Flügelradgehäusen 28, 29 positioniert ist und mit diesen
durch zwei Öffnungen 30, 31 in Kommunikation steht.
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Das Filter- und Stopfengehäuse, die Saugkammer und der Vorderteil der Montagehalter 16,
17 können leicht mit einer in der durch den Pfeil 32 angegebenen Richtung geschlossenen
Formvorrichtung erhalten werden, die mit einem Paar zurückziehbarer Zähne versehen ist, um
die nötigen Unterschnitte für die Zähne 25, 26 auszubilden. Die Flügelradgehäuse 28, 29 und
die zugehörigen Flansche 9, 10 weisen Stellen für den Eingriff von Schrauben auf, und
gegebenenfalls können Bezugsstifte leicht unter Verwendung von zwei gegenüberliegenden
Formvorrichtungen hergestellt werden, die in der durch die Pfeile 33, 34 angegebenen Richtung
geschlossen sind.
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Die Flügelradgehäuse 28, 29 mit einer generell zylindrischen Form stehen über die axialen
Öffnungen 30, 31 mit der Saugkammer in Verbindung, die dazwischen positioniert ist.
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Die Zuleitungsauslässe 11, 12 sind jeweils mit ihrer Peripherie verbunden.
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Wenn eine der Motoreinheiten 4, 5 aktiviert wird, wird die Flüssigkeit aus dem Einlass 15
angesaugt, tritt durch den Filter in die Filterkammer ein, läuft in die Saugkammer 27 und von
dort zum Flügelradgehäuse, das dem aktivierten Motor entspricht, von wo sie durch den
zugehörigen Auslass 11 oder 12 ausgestossen wird, so dass sie zum Ablaufauslass oder in den
Umwälzkreislauf geleitet wird.
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Die Auslässe 11, 12 und der Einlass 15 sind mit Vorteil mit einem Neigungsgrad relativ zur
Achse der Filterkammer entlang paralleler Achsen positioniert.
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Ihre Innenseite und ein Teil ihrer Aussenseite können mit einer Formvorrichtung ausgebildet
werden, die in Richtung des Pfeils 35 geschlossen ist, die klar entlang der Achsen der
Öffnungen verläuft.
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Eine fünfte Formvorrichtung, die in Richtung des Pfeils 36 geschlossen ist, ermöglicht die
Ausbildung des unteren Teils des Körpers 1, der in Bezug auf die Pumpenkörper und die
zugehörigen Flansche 9, 10 unterschnitten ist.
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Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, ist der obere äussere Teil des Einlasses 15 durch
eine Formvorrichtung ausgebildet, die in der durch den Pfeil 37 angegebenen Richtung
geschlossen ist, um die Trennung des Körpers von den verschiedenen Formvorrichtungen zu
erleichtern.
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Um die integrale Strömungsleitfiltereinheit gemäss der Erfindung auszubilden, wird der
unitäre Körper 1 durch Anbringen von zwei mit Flanschen versehenen Motoreinheiten 4 und 5
ergänzt.
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Diese sind zweckmässigerweise, aber nicht notwendigerweise vom synchronen Typ und aus
einem Permanentmagnettauchrotor, an dessen Welle ein Flügelrad 40, 41 angebracht ist.
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Das Rotorgehäuse ist aussen durch die Verlängerungen von Feldpolen 42, 43 umschlossen,
die sich in zwei von einem Joch geschlossenen Statorsäulen erstrecken.
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Auf den Statorsäulen sind zwei elektrische Erregerspulen, die mit Wechselstromnetzspannung
versorgt werden.
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Es ist klar, dass die Erfindung viele Varianten erfahren kann.
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Beispielsweise kann ein herkömmlicher Sieb- oder Labyrintrifilter durch einen
Diaphragmafilter ersetzt sein, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
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Ausserdem kann im Falle, wo ein Filter überflüssig ist oder wo seine separate Herstellung
bevorzugt ist, die Struktur der Strömungsleiteinheit vereinfacht werden durch vollständiges
Weglassen des Filtergehäuses und direktes Anbringen der Saugzwischenkammer am Einlass
15, der in diesem Fall in einem Winkel oder relativ gegenüberliegend zu den Auslässen 11
und 12 positioniert ist.
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Mit anderen Worten, das Filtergehäuse wird durch den Einlass 15 ersetzt, dessen
Durchmesser ausreichend sein muss, um an seinen Enden, und als Verlängerung seiner selbst, eine
Einlasskammer auszubilden, deren Abmessungen geeignet sind, den Druckabfall für eine
bestimmte Flüssigkeitsströmungsrate zwischen bestimmten Grenzen zu halten.