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Title:
METERING PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/146761
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a metering pump (1), in particular for liquid detergent in a washing machine, a dishwasher or similar, said pump comprising a pump designed as a piston pump with a reciprocating piston (7), and comprising an electric motor (6) that has an output shaft (8). An eccentric (9) which interacts with the reciprocating piston (7) is arranged on the output shaft (8) in such a way that the rotational motion of the electric motor (6) is converted into a translatory reciprocating motion of the reciprocating piston (7).

Inventors:
HONER RAINER (DE)
LAUFER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/000635
Publication Date:
September 25, 2014
Filing Date:
March 11, 2014
Export Citation:
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Assignee:
MARQUARDT MECHATRONIK GMBH (DE)
International Classes:
F04B15/02; F04B17/03
Domestic Patent References:
WO2010088780A12010-08-12
Foreign References:
DE462509C1928-07-13
DE3600341A11987-07-09
DE102011083297B32012-11-08
EP2479335A12012-07-25
Attorney, Agent or Firm:
ROTH, Klaus et al. (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Dosierpumpe, insbesondere für die Zuführung von Flüssigwaschmittel in einer Waschmaschine, einer Geschirrspülmaschine o. dgl., mit einer als Kolbenpumpe mit einem Hubkolben (7) ausgebildeten Pumpe, mit einem eine Abtriebswelle (8) besitzenden

Elektromotor (6) für den Antrieb der Pumpe, mit einem an der Abtriebswelle (8)

angeordneten, mit dem Hubkolben (7) zusammenwirkenden Exzenter (9), derart dass die rotatorische Drehbewegung des Elektromotors (6) in eine translatorische, insbesondere oszillierend translatorische, Hubbewegung des Hubkolbens (7) umgewandelt wird.

2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem

Elektromotor (6) um einen Synchronmotor handelt.

3. Dosierpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (9) an der Abtriebswelle (8) zur Zusammenwirkung mit dem Hubkolben (7) in eine Nut, eine Langnut (10), eine Aussparung o. dgl. am Hubkolben (7) eingreift.

4. Dosierpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die

Kolbenpumpe ein Gehäuse (2) aufweist, und dass vorzugsweise Führungen im Gehäuse (2) für den Hubkolben (7) angeordnet sind, derart dass ein Kippen des Hubkolbens (7) vermieden ist.

5. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe an deren Saug- und/oder Druckanschluss (4, 5) ein Schirmventil (14) besitzt, dass vorzugsweise das Schirmventil (14) mit einer Ventilvorspannung versehen ist, derart dass die Kolbenpumpe sowohl dick- als auch dünnflüssige Flüssigwaschmittel dosieren kann, und dass weiter vorzugsweise das Schirmventil (14) in einer, insbesondere abgedichtet am Gehäuse (2) angeordneten, Ventilplatte (15) befindlich ist.

6. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseabschluss (12) mit einem zum Saug- und/oder Druckanschluss korrespondierenden Schlauchanschluss (4, 5) am Gehäuse (2), insbesondere mittels Rasthaken (13) zur

Befestigung, angeordnet ist.

7. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel (3) dem Gehäuseabschluss (12) gegenüberliegend am Gehäuse (2) angeordnet ist.

8. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) in etwa als ein Zylinder ausgestaltet ist, dass vorzugsweise der Elektromotor (6) an der Mantelfläche des Zylinders angeordnet ist, derart dass die Abtriebswelle (8) in das Gehäuse (2) hineinragt und/oder der Exzenter (9) im Inneren des Gehäuses (2) befindlich ist, dass weiter vorzugsweise der Elektromotor (6) mit einer mittels Rasthaken (19) am Gehäuse (2) befestigten Motorabdeckung (18) versehen ist, und dass noch weiter vorzugsweise die Zuleitungen (20) für die elektrische Spannungsversorgung des Elektromotors (6) mittels eines Bügels (21) an der Motorabdeckung (18) geführt sind.

9. Hausgerät, insbesondere Waschmaschine (22), Geschirrspülmaschine o. dgl, mit einem Arbeitsraum (23) und mit einer Dosierpumpe (1) zur Zuführung eines Fluids, insbesondere eines Flüssigwaschmittels, in den Arbeitsraum (23), dadurch gekennzeichnet, dass eine von einem Elektromotor (6) angetriebene Kolbenpumpe mit einem Hubkolben (7) als Dosierpumpe (1) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der Elektromotor (6) eine

Abtriebswelle (8) aufweist, wobei weiter vorzugsweise ein Exzenter (9) an der

Abtriebswelle (8) angeordnet ist, und wobei noch weiter vorzugsweise der Exzenter (9) in eine Nut, eine Langnut (10), eine Aussparung o. dgl. am Hubkolben (7) derart eingreift, dass die rotatorische Drehbewegung der Abtriebswelle (8) des Elektromotors (6) eine

translatorische, insbesondere oszillierend translatorische, Hubbewegung des Hubkolbens (7) erzeugt.

Description:
Dosierpumpe

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe nach dem Patentanspruch 1.

Eine solche Dosierpumpe dient beispielsweise zur Zuführung und/oder Dosierung von Flüssigwaschmittel in einer Waschmaschine, in einer Geschirrspülmaschine oder in einem sonstigen Hausgerät.

Dosierpumpen für Hausgeräte besitzen im allgemeinen eine elektrisch angetriebene Pumpe. Es hat sich herausgestellt, dass beim Betrieb solcher Dosierpumpen eine gewisse

Viskositätsabhängigkeit bei unterschiedlich viskosen handelsüblichen Flüssigwaschmitteln festzustellen ist. Dadurch können wiederum Ungenauigkeiten bei der Dosierung des Flüssigwaschmittels auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dosierpumpe derart weiterzuentwickeln, dass eine Verbesserung im Hinblick auf die Viskositätsabhängigkeit bei unterschiedlich viskosen Flüssigwaschmitteln erzielt ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Dosierpumpe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Dosierpumpe weist eine als Kolbenpumpe mit einem Hubkolben ausgebildete Pumpe sowie einen Elektromotor mit einer Abtriebswelle für den Antrieb der Pumpe auf. An der Abtriebswelle ist ein mit dem Hubkolben zusammenwirkender Exzenter angeordnet, derart dass die rotatorische Drehbewegung des Elektromotors in eine translatorische, und zwar insbesondere in eine oszillierend translatorische, Hubbewegung

BESTÄTIGUNGSKOPIE des Hubkolbens umgewandelt wird. Geschaffen ist dadurch eine Dosierpumpe für

Flüssigwaschmittel, bei der vorteilhafterweise im wesentlichen die bisherigen Nachteile vermieden sind. Insbesondere realisiert das erfindungsgemäße Konzept:

- Ein selbstansaugendes Pumpenprinzip über Förderhöhen bis zu beispielsweise Im.

- Eine Optimierung der Geräuschentwicklung durch Verwendung eines entsprechenden geräuscharmen Antriebs.

- Die Erzielung von kompakten Abmessungen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zwecks besonders effektivem Betrieb der Dosierpumpe kann es sich bei dem Elektromotor um einen Synchronmotor handeln. Die Dosiermenge lässt sich in einfacher Weise einstellen, indem eine Ansteuerung des Elektromotors mit drehzahlkonstantem Antrieb beispielsweise über ein Zeitrelais erfolgt. In kompakter Bauweise kann der Exzenter an der Abtriebswelle zur Zusammenwirkung mit dem Hubkolben in eine Nut, eine Langnut, eine Aussparung o. dgl. am Hubkolben eingreifen. Zum Schutz der Dosierpumpe kann die Kolbenpumpe ein Gehäuse aufweisen. Um die Dosierpumpe besonders funktionssicher zu betreiben, können Führungen im Gehäuse für den Hubkolben angeordnet sein, derart dass ein Kippen des Hubkolbens vermieden ist. In einfacher Art und Weise kann die Kolbenpumpe an deren Saug- und/oder Druckanschluss ein Schirmventil besitzen. Um eine besonders feinfühlige Dosierung zu gestatten, kann das Schirmventil mit einer Ventilvorspannung versehen sein, derart dass die Kolbenpumpe sowohl dick- als auch dünnflüssige Flüssigwaschmittel dosieren kann. In kompakter und auch einfacher Ausgestaltung kann das Schirmventil in einer Ventilplatte befindlich sein. Dabei bietet es sich zweckmäßigerweise an, die

Ventilplatte abgedichtet am Gehäuse anzuordnen. In kompakter Bauweise kann ein

Gehäuseabschluss mit zum Saug- und/oder Druckanschluss korrespondierenden

Schlauchanschlüssen am Gehäuse angeordnet sein. Zwecks einfacher Montage kann der Gehäuseabschluss mittels Rasthaken am Gehäuse befestigt sein. Desweiteren kann in kompakter Art und Weise ein Deckel dem Gehäuseabschluss gegenüberliegend am Gehäuse angeordnet sein. Schließlich kann in kostengünstiger Art das Gehäuse in etwa als ein Zylinder ausgestaltet sein. Zweckmäßigerweise kann der Elektromotor an der Mantelfläche des Zylinders angeordnet sein, derart dass die Abtriebswelle in das Gehäuse hineinragt und/oder der Exzenter im Inneren des Gehäuses befindlich ist. Der Elektromotor kann zu dessen Schutz mit einer mittels Rasthaken am Gehäuse befestigten Motorabdeckung versehen sein. Die Zuleitungen für die elektrische Spannungsversorgung des Elektromotors können in betriebssicherer Weise mittels eines Bügels an der Motorabdeckung geführt sein.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Hausgerät, insbesondere eine Waschmaschine, eine Geschirrspülmaschine o. dgl., mit einem Arbeitsraum und mit einer Dosierpumpe zur Zuführung eines Fluids, insbesondere eines Flüssigwaschmittels, in den Arbeitsraum bereit. Die Dosierpumpe ist entsprechend der obigen Beschreibung ausgestaltet.

Insbesondere ist eine von einem Elektromotor angetriebene Kolbenpumpe mit einem

Hubkolben als Dosierpumpe für das Hausgerät vorgesehen. Der Elektromotor weist eine Abtriebswelle auf, wobei ein Exzenter an der Abtriebswelle angeordnet ist. Der Exzenter greift in eine Nut, eine Langnut, eine Aussparung o. dgl. am Hubkolben derart ein, dass die rotatorische Drehbewegung der Abtriebswelle des Elektromotors eine translatorische, insbesondere oszillierend translatorische, Hubbewegung des Hubkolbens erzeugt.

Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dosierpumpe ist nachfolgendes festzustellen.

Beim Konzept für die Dosierpumpe ist das Pumpenprinzip als Kolbenpumpe ausgeführt. Die Kolbenpumpe besitzt auf der Saug- und/oder Druckseite zwei einfache und sehr

kostengünstige Schirmventile, welche durch ihre speziell ausgelegte Ventilvorspannung dafür sorgen, dass die Pumpe sowohl bei dick- als auch bei dünnflüssigen Waschmitteln zuverlässig innerhalb der festgelegten Toleranz dosiert. Weiterhin sind die Zulauf- und/oder Auslassquerschnitte des Pumpenkopfes so ausgelegt, dass sich auch bei hochviskosen Medien nur ein geringer Druckverlust ergibt und die Pumpe zuverlässig ansaugt. Um die Umwandlung der rotatorischen Drehbewegung des Synchronmotors in eine translatorische Hubbewegung des Kolbens zu realisieren, wird ein spezielles Exzenterprinzip verwendet. Hierbei bewegt sich ein auf der Motorwelle drehender Exzenter in einer Langnut des Kolbens, wodurch die oszillierende Bewegung erzeugt wird. Durch zusätzliche Führungen im Gehäuse wird der Kolben gegen Kippen abgesichert. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine hohe Dosiergenauigkeit, beispielsweise von ±10%, mit einer sehr geringen

Viskositätsabhängigkeit über eine große Viskositätsbandbreite, beispielsweise von 1 mPas (Milli-Pascal) bis 5000 mPas, erreicht ist. Es kann in einfacher Weise eine Anpassung der Zulauf- und/oder Auslassquerschnitte an den Viskositätsbereich des Mediums erfolgen, beispielsweise indem ein Schlauchanschlussdurchmesser von 8-10 mm und/oder ein Ventilöffnungsdruck von 0,2 ±0,1 bar gewählt wird. Desweiteren ist ein selbstansaugendes Pumpenprinzip bis zu Förderhöhen von 1 m geschaffen. Durch das spezielle

Antriebskonzept ist für eine geringe Geräuschentwicklung beim Betrieb der Dosierpumpe gesorgt. Außerdem ist eine einfache Ansteuerung über ein Zeitrelais durch den

drehzahlkonstanten Antrieb ermöglicht. Die Dosierpumpe kann durch kostengünstige Standard-Herstellprozesse hergestellt werden. Schließlich besitzt die Dosierpumpe kompakte Außenabmessungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und

Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Dosierpumpe in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Dosierpumpe aus Fig. 1,

Fig. 3 die Explosionsdarstellung der Dosierpumpe in einer weiteren Ansicht und

Fig. 4 ein Hausgerät mit einer Dosierpumpe in schematischer Ansicht.

In Fig. 1 ist eine Dosierpumpe 1 für eine Waschmaschine gezeigt, die zur Zuführung sowie Dosierung für ein Flüssigwaschmittel im Waschprozess dient. Die Dosierpumpe 1 besitzt ein Gehäuse 2, das an der einen Seite mit einem Deckel 3 sowie an der anderen Seite mit Schlauchanschlüssen 4, 5 für Leitungen zum Reservoir für das Flüssigwaschmittel sowie zum Waschbehälter in der Waschmaschine versehen ist. Im Gehäuse 2 befindet sich die eigentliche Pumpe, die wiederum mittels eines am Gehäuse 2 angeordneten Elektromotors 6 angetrieben wird.

Wie weiter in Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Pumpe als eine Kolbenpumpe mit einem

Hubkolben 7 ausgebildet. Der Elektromotor 6 besitzt eine Abtriebswelle 8, wobei an der Abtriebswelle 8 ein mit dem Hubkolben 7 zusammenwirkender Exzenter 9 angeordnet ist. Mit Hilfe des Exzenters 9 wird die rotatorische Drehbewegung des Elektromotors 6 in eine translatorische, und zwar insbesondere in eine oszillierend translatorische, Hubbewegung des Hubkolbens 7 umgewandelt. Zur Zusammenwirkung mit dem Hubkolben 7 greift der Exzenter 9 an der Abtriebswelle 8 in eine in Fig. 3 sichtbare Langnut 10, eine sonstige Nut, eine Aussparung o. dgl. am Hubkolben 7 ein.

Bei dem Elektromotor 6 handelt es sich bevorzugterweise um einen Synchronmotor, also einem Motor, bei dem der Rotor synchron von einem bewegten magnetischen Drehfeld im umgebenden Stator beaufschlagt wird. Dadurch besitzt der Synchronmotor eine zur beaufschlagenden Wechselspannung korrespondierende Drehzahl. Der Elektromotor 6 ist mit einer mittels Rasthaken 19 am Gehäuse 2 befestigten Motorabdeckung 18 versehen. Die Zuleitungen 20 für die Zuführung der elektrischen Spannung zum Elektromotor 6 sind mittels eines Bügels 21 an der Motorabdeckung 18 geführt.

Das Gehäuse 2 ist in etwa als ein Zylinder ausgestaltet. Der Elektromotor 6 ist an der Mantelfläche des Zylinders angeordnet, derart dass die Abtriebswelle 8 in das Gehäuse 2 hineinragt und/oder der Exzenter 9 im Inneren des Gehäuses 2 befindlich ist. Im Gehäuse 2 befinden sich nicht weiter sichtbare Führungen für den Hubkolben 7, derart dass ein Kippen des Hubkolbens 7 vermieden ist. Am Hubkolben 7 ist weiterhin eine Kolbendichtung 1 1 befindlich.

Die Schlauchanschlüsse 4, 5 korrespondieren zum Saug- und/oder Druckanschluss für die Dosierpumpe 1 und befinden sich an einem Gehäuseabschluss 12. Der Gehäuseabschluss 12 ist dem Deckel 3 gegenüberliegend am Gehäuse 2 angeordnet und am Gehäuse 2 mittels Rasthaken 13 befestigt. Die Dosierpumpe 1 besitzt an deren Sauganschluss 4 und Druckanschluss 5 jeweils ein Schirmventil 14. Die Schirmventile 14 sind mit einer Ventilvorspannung versehen, derart dass die Dosierpumpe 1 sowohl dick- als auch dünnflüssige Flüssigwaschmittel dosieren kann. Die Schirmventile 14 sind entsprechend der Fließrichtung des Flüssigwaschmittels angeordnet und in einer Ventilplatte 15 befindlich, die wiederum mittels eines O-Rings 16 abgedichtet am Gehäuse 2 angeordnet ist. Zu den Schlauchanschlüssen 4, 5 am

Gehäuseabschluss 12 ist die Ventilplatte 15 mittels eines Dichtungsrings 16 abgedichtet.

In Fig. 4 ist ein Hausgerät, und zwar eine Waschmaschine 22 mit einem als Waschbehälter dienenden Arbeitsraum 23 zu sehen. Die Waschmaschine 22 besitzt ein Reservoir 24 für ein Fluid, und zwar hier eines Flüssigwaschmittels. Die Waschmaschine 22 weist eine entsprechend der obigen Beschreibung ausgestaltete Dosierpumpe 1 zur Zuführung des Fluids über entsprechende Leitungen 25 in den Arbeitsraum 23 auf. Insbesondere handelt es bei der Dosierpumpe 1 um eine von einem Elektromotor 6 angetriebene Kolbenpumpe mit einem Hub ko Iben 7. Der Elektromotor 6 weist eine Abtriebswelle 8 auf, an der ein Exzenter 9 angeordnet ist. Der Exzenter 9 greift in eine Nut, eine Langnut 10, eine Aussparung o. dgl. am Hubkolben 7 derart ein, dass die rotatorische Drehbewegung der Abtriebswelle 8 des Elektromotors 6 eine translatorische, insbesondere oszillierend translatorische,

Hubbewegung des Hubkolbens 7 für die Zuführung des Fluids erzeugt.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann die Dosierpumpe 1 nicht nur bei Waschmaschinen eingesetzt sein, sondern auch für Dosiersysteme im sonstigen

Hausgerätebereich, beispielsweise bei Geschirrspülern, Reinigungsgeräten o. dgl.,

Verwendung finden. Bezugszeichen-Liste: : Dosierpumpe

: Gehäuse

: Deckel

: Schlauchanschluss / Sauganschluss

: Schlauchanschluss / Druckanschluss

: Elektromotor

: Hubkolben

: Abtriebswelle

: Exzenter

0: Langnut (am Hubkolben)

1 : Kolbendichtung

2: Gehäuseabschluss

3: Rasthaken (am Gehäuseabschluss)

4: Schirmventil

5: Ventilplatte

6: O-Ring

7: Dichtungsring

8: Motorabdeckung

9: Rasthaken (an Motorabdeckung)

0: Zuleitung (für elektrische Spannung zum Elektromotor)1 : Bügel (an Motorabdeckung)

2: Waschmaschine

3: Arbeitsraum

4: Reservoir

5: Leitung