EP0620766B1

EP0620766B1 - Hochdruckreinigungsgerät

Info

Publication number: EP0620766B1
Application number: EP92917910A
Authority: EP
Inventors: Robert Nathan
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: WO1993003865A1; DE59204379D1; DK0620766T3; DE9215217U1; EP0620766A1

Abstract

Um bei einem Hochdruckreinigungsgerät mit einem Elektromotor (2), einer von diesem angetriebenen Pumpe (3) für ein flüssiges Reinigungsmedium, einem den Elektromotor (2) umgebenden, abgeschlossenen Gehäuse (1), einem von den Elektromotor (2) angetriebenen, einen in dem Gehäuse (1) umlaufenden und den Elektromotor (2) kühlenden Gasstrom erzeugenden Gebläse (23) und mit einem im Gehäuse (1) angeordneten, von dem Reinigungsmedium durchströmten Kühler für den Gasstrom die Konstruktion zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, dass die Pumpe (3) zumindest teilweise in dem Gehäuse (1) angeordnet ist und mit dem Gasstrom im Gehäuse (1) in Wärmeübertragungskontakt steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Elektromotor, einer von diesem angetriebenen Pumpe für ein flüssiges Reinigungsmedium, einem den Elektromotor umgebenden, abgeschlossenen Gehäuse, einem von dem Elektromotor angetriebenen, einen in dem Gehäuse umlaufenden und den Elektromotor kühlenden Gasstrom erzeugenden Gebläse und mit einem im Gehäuse angeordneten, von dem Reinigungsmedium durchströmten Kühler für den Gasstrom.
Bei Hochdruckreinigungsgeräten, deren Pumpe mittels eines Elektromotores angetrieben wird, muß für eine ausreichende Kühlung des Elektromotores gesorgt werden. Dieses Problem ist besonders bei der Verwendung von Universalmotoren gravierend, die eine erhöhte Wärmeabgabe aufweisen.
Um eine ausreichende Kühlung zu erreichen, ist es beispielsweise bekannt, den Elektromotor sowohl mittels eines das Gehäuse überstreichenden Luftstromes als auch mittels einer Flüssigkeitskühlung zu kühlen, wobei die Flüssigkeit das geförderte Reinigungsmedium ist, das den Mantel des Elektromotores durchströmt (DE-PS 31 15 698).
Eine solche Kühlung ist sehr effektiv, sie ist jedoch nicht für Reinigungsgeräte geeignet, bei denen der Motor gegen Umwelteinflüsse vollständig gekapselt werden muß. Dies ist beispielsweise dann notwendig, wenn der Elektromotor und die Pumpe in einem handgeführten Gerät untergebracht werden sollen, das aus Sicherheitsgründen auch beim vollständigen Eintauchen in eine Flüssigkeit noch sicher arbeiten muß und den Benutzer trotzdem nicht gefährden darf.
Bei derartigen handgeführten Hochdruckreinigungsgeräten und auch bei anderen Elektromotoren ist es bekannt, eine vollständige Kapselung des Motors und trotzdem eine effektive Kühlung dadurch zu erreichen, daß ein doppelter Kühlkreislauf verwendet wird. Im Inneren einer geschlossenen Kapselung wird mittels eines Gebläses ein Kühlluftstrom erzeugt, der die vom Motor erzeugte Wärme abführt. Dieser Kühlluftstrom wird an einem ebenfalls in der Kapselung angeordneten Kühler vorbeigeführt, an den er die mitgeführte Wärme abgibt (EP-A-0420473; GB-A-490 062). Geräte dieser Art ermöglichen es, bei vollständiger Kapselung des Elektromotores in einem zusätzlichen Gehäuse trotzdem eine effektive Kühlung des Gehäuses zu gewährleisten. Allerdings ist dazu ein erhöhter apparativer Aufwand notwendig, da innerhalb des als Kapselung wirkenden Gehäuses ein zusätzlicher Kühler angeordnet werden muß, der von einer Flüssigkeit durchströmt wird, beispielsweise beim Hochdruckreinigungsgerät durch die zu fördernde Reinigungsflüssigkeit. Abgesehen von diesem erhöhten konstruktiven Aufwand ergeben sich außerdem dadurch konstruktive Probleme, daß die Bewegung des Elektromotores in abgedichteter Form durch die Wand des als Kapselung wirkenden Gehäuses zur Pumpe hindurchgeführt werden muß. Die dazu notwendige Durchführung, die vollständige Sicherheit auch nach langem Gebrauch gewährleisten muß, bedingt ebenfalls einen erhöhten konstruktiven Aufwand.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hochdruckreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß der konstruktive Aufwand herabgesetzt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pumpe zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist und mit dem Gasstrom im Gehäuse in Wärmeübertragungskontakt steht.
Die Pumpe übernimmt bei dieser neuen Konstruktion gleichzeitig die Funktion des Kühlers für den im Gehäuse erzeugten Gasstrom, so daß ein separater Kühler überflüssig wird. Dies hat einmal den Vorteil, daß gegenüber bekannten Konstruktionen ein Bauteil vollständig eingespart wird, zum anderen erfolgt dabei die Bewegungsübertragung vom Elektromotor auf die Pumpe innerhalb des Gehäuses, so daß aufwendige Drehdurchführungen gespart werden. Trotzdem erhält man eine effektive Kühlung des Gasstromes im Gehäuse, da die Pumpe von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt wird, die damit die vom Gasstrom angelieferte Wärme abführen kann.
Dabei ist es selbstverständlich günstig, wenn die Pumpe aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, beispielsweise aus Aluminiumdruckguß.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Pumpe vollständig im Inneren des Gehäuses angeordnet ist und von dem Gasstrom umströmt ist. Dabei ergibt sich eine besonders große Oberfläche für den Wärmeübergang, so daß die Kühlung des Gasstromes optimiert werden kann.
Eine Verbesserung des Wärmeüberganges ergibt sich auch, wenn die Zuleitungen und/oder Ableitungen der Pumpe im Inneren des Gehäuses von dem Gasstrom umströmt sind. Diese Zuleitungen und Ableitungen übernehmen dabei zusätzlich eine Kühlfunktion.
Die Kompaktheit der Anordnung wird erhöht, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Elektromotor und die Pumpe eine Baueinheit bilden. Zwischen Elektromotor und Pumpe kann ein Getriebe eingesetzt sein.
Das Gehäuse kann vollkommen luft- und flüssigkeitsdicht ausgeführt werden, wobei unter anderem vorgesehen ist, daß die Zuleitungen und Ableitungen der Pumpe abgedichtet durch die Gehäusewand geführt sind. Neben diesen Durchführungen wird dann nur noch eine Durchführung für die zum Elektromotor führende elektrische Versorgungsleitung benötigt, darüberhinaus kann das Gehäuse vollständig geschlossen ausgeführt werden. Dies erleichtert den konstruktiven Aufbau und erhöht die Betriebssicherheit.
Die Kühlleistung kann insgesamt erhöht werden, wenn das Gehäuse an seiner Außenseite und/oder an seiner Innenseite Kühlrippen trägt. Bei einer solchen Konstruktion wird auch die Wärmeübertragung über die Gehäusewand selbst ausgenutzt. Auch die Wärmeübertragungsfläche zu der im Gehäuse angeordneten Pumpe kann erhöht werden, indem diese beispielsweise an ihrer Außenseite Kühlrippen trägt.
Die beschriebene Konstruktion ergibt einen äußerst kompakten und sicheren Aufbau mit effektiver Kühlleistung; diese Anordnung ist daher insbesondere zum Einbau in tragbaren Hochdruckreinigungsgeräten geeignet.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1 :: eine Seitenansicht eines teilweise aufgeschnittenen, tragbaren Hochdruckreinigungsgerätes mit einer in einem geschlossenen Gehäuse angeordneten Baueinheit aus Elektromotor und Pumpe und
Figur 2 :: eine Ansicht ähnlich Figur 1 mit zusätzlichen Kühlrippen am Gehäuse.

Die Erfindung wird am Beispiel eines tragbaren Hochdruckreinigungsgerätes erörtert, sie kann aber grundsätzlich auch bei anderen Hochdruckreinigungsgeräten eingesetzt werden, bei denen eine Kapselung des Elektromotores erwünscht ist.
Das in der Zeichnung dargestellte tragbare Hochdruckreinigungsgerät umfaßt im wesentlichen drei Teile, nämlich ein zentrales Gehäuse 1 zur Aufnahme eines Elektromotores 2 und einer Pumpe 3, ein sich an das Gehäuse 1 anschließendes Griffteil 4 und ein auf der gegenüberliegenden Seite des Griffteiles 4 angeordnetes Strahlrohr 5.
In das Griffteil 4 münden eine Flüssigkeitszufuhrleitung 6 für ein flüssiges Reinigungsmedium, insbesondere Wasser, sowie eine in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Versorgungsleitung ein. In der Zufuhrleitung 6 befindet sich ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestelltes Schließventil, das mittels eines beweglichen Schalthebels 7 nach Wunsch geöffnet oder geschlossen werden kann. Außerdem können sich im Griffteil elektrische Schaltelemente befinden, mit denen der Betrieb des Elektromotores 2 gesteuert werden kann.
Das zwischen Strahlrohr 5 einerseits und Griffteil 4 andererseits angeordnete Gehäuse 1 ist als vollständig geschlossenes Gehäuse ausgebildet, das an seiner Oberseite eine abgedichtete Durchführung 8 für eine mit der Zufuhrleitung 6 verbundene Saugleitung 9 und auf der gegenüberliegenden Seite eine ebenfalls abgedichtete Durchführung 10 für eine zum Strahlrohr 5 und zu einem Auslaß des Hochdruckreinigungsgerätes führende Druckleitung 11 aufweist. Zwischen die Saugleitung 9 und die Druckleitung 11 ist die Pumpe 3 eingesetzt, die beispielsweise als Zweikolbenpumpe ausgeführt sein kann. Die Pumpe 3 befindet sich in einem metallischen Pumpengehäuse 12, das beispielsweise aus Aluminiumdruckguß bestehen kann, und dieses Pumpengehäuse 12 ist so im Gehäuse 1 angeordnet, daß zwischen Gehäuse 1 und Pumpengehäuse 12 ein Ringspalt entsteht, durch den die Saugleitung 9 und die Druckleitung 11 im Abstand zur Oberseite 13 des Gehäuses 1 hindurchführen.
An der Unterseite des Pumpengehäuses 12 schließt sich ein Motorgehäuse 14 an, in dem der als Universalmotor ausgebildete Elektromotor 2 mit senkrecht angeordneter Antriebswelle 15 gehalten ist. Die Antriebswelle 15 ist mittels eines Kugellagers 16 in dem Motorgehäuse 14 gelagert und kämmt mit einem als Ritzel 17 ausgebildeten freien Ende mit einem Zahnrad 18 auf einem nach unten aus dem Pumpengehäuse 12 hervorstehenden Achsstummel 19, der seinerseits in einem Kugellager 20 des Motorgehäuses 14 gelagert ist. Das Ritzel 17 und das Zahnrad 18 bilden ein zwischen den Elektromotor 2 und die Pumpe 3 eingesetztes Getriebe 21, das in einer separaten Kammer 22 an der Oberseite des Motorgehäuses 14 angeordnet ist.
An seiner dem Getriebe 21 gegenüberliegenden Seite trägt der Elektromotor 2 auf der Antriebswelle 15 ein Lüfterrad 23, welches im Inneren des geschlossenen Gehäuses 1 eine Umwälzung der Gasfüllung in der Weise erzielt, daß ein Gasstrom durch den Elektromotor 2 und an dem Getriebe 21 vorbeigeführt wird, dann das Pumpengehäuse 12 umstreicht und in einem Ringspalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Motorgehäuse 14 wieder zum Lüfterrad 23 zurückgeführt wird. Durch diesen geschlossenen Kreislauf wird die vom Elektromotor 2 erzeugte Abwärme zum Pumpengehäuse 12 geführt. Dieses ist von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt und wirkt als Kühler für den Gasstrom, der nach dem Umstreichen des Pumpengehäuses 12 gekühlt zum Lüfterrad 23 zurückkehrt. Die Kühlung des Gasstromes erfolgt dabei nicht nur durch das Pumpengehäuse 12 selbst, sondern auch durch die zur Pumpe führende Saugleitung 9 und die von der Pumpe wegführende Druckleitung 11, die ebenfalls frei umströmbar sind.
Die Kühlwirkung kann dadurch erhöht werden, daß am Pumpengehäuse 12 außenseitig zusätzliche Kühlrippen angeordnet sind, die die Kontaktfläche vergrößern.
Kühlrippen 24 beziehungsweise 25 können auch an der Außenseite und an der Innenseite des Gehäuses 1 angeformt sein, so daß auch die Wand des Gehäuses 1 durch unmittelbaren Wärmeaustausch mit der Umgebung zur Kühlung des Gasstromes beiträgt (Figur 2). Bei einer solchen Ausgestaltung ist es günstig, das Gehäuse aus einem gut wärmeleitenden Metall zu fertigen, bei anderen Ausführungen ohne derartige Kühlrippen kann das Gehäuse auch aus einem schlagfesten Kunststoff bestehen.

Claims

Hochdruckreinigungsgerät mit einem Elektromotor (2), einer von diesem angetriebenen Pumpe (3) für ein flüssiges Reinigungsmedium, einem den Elektromotor (2) umgebenden, abgeschlossenen Gehäuse (1), einem von dem Elektromotor (2) angetriebenen, einen in dem Gehäuse (1) umlaufenden und den Elektromotor (2) kühlenden Gasstrom erzeugenden Gebläse (23) und mit einem im Gehäuse (1) angeordneten, von dem Reinigungsmedium durchströmten Kühler für den Gasstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (3) zumindest teilweise in dem Gehäuse (1) angeordnet ist, mit dem Gasstrom im Gehäuse (1) in Wärmeübertragungskontakt steht und dadurch den Kühler bildet.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (3) vollständig im Inneren des Gehäuses (1) angeordnet ist und von dem Gasstrom umströmt ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (9) und/oder Ableitungen (11) der Pumpe (3) im Inneren des Gehäuses (1) von dem Gasstrom umströmt sind.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (2) und die Pumpe (3) eine Baueinheit bilden.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Elektromotor (2) und Pumpe (3) ein Getriebe (21) eingesetzt ist.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (9) und Ableitungen (11) der Pumpe (3) abgedichtet durch die Gehäusewand geführt sind.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an seiner Außenseite Kühlrippen (24) trägt.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an seiner Innenseite Kühlrippen (25) trägt.
Hochdruckreinigungsgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (3) an ihrer Außenseite Kühlrippen trägt.