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Die
Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem
luftgekühlten Elektromotor, der über ein Getriebe
und eine Taumelscheibe eine Kolbenpumpe antreibt, wobei das Getriebe
und die Taumelscheibe in einem Ölgehäuse angeordnet
sind und zwischen dem Elektromotor und dem Ölgehäuse
ein Lüfterrad positioniert ist zur Ausbildung einer den Elektromotor
durchgreifenden und außenseitig am Ölgehäuse
entlangströmenden Kühlluftströmung.
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Derartige
Hochdruckreinigungsgeräte sind aus der
EP 0 873 199 B1 bekannt.
Sie weisen eine Kolbenpumpe auf, mit der eine Reinigungsflüssigkeit, insbesondere
Wasser, unter Druck gesetzt und über einen Druckanschluss
beispielsweise an eine daran angeschlossene Druckleitung abgegeben
werden kann. Die Kolbenpumpe wird von einem Elektromotor angetrieben,
der über ein Getriebe und eine Taumelscheibe mit der Kolbenpumpe
gekoppelt ist. Zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe ist ein Lüfterrad
angeordnet, das vom Elektromotor in Drehung versetzt wird. Mittels
des Lüfterrades kann eine Kühlluftströmung
erzeugt werden, die den Elektromotor durchgreift und außenseitig
an einem das Getriebe und die Taumelscheibe aufnehmenden Ölgehäuse
entlangströmt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Hochdruckreinigungsgerät der
eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es eine verbesserte
Luftkühlung aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der gattungsgemäßen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
zwischen dem Elektromotor und dem Ölgehäuse ein
Luftführungsteil angeordnet ist, das einen Kühlluftkanal
definiert.
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In
die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, dass durch die
Bereitstellung eines Luftführungsteils, das zwischen dem
Elektromotor und dem Ölgehäuse angeordnet ist,
ein Kühlluftkanal definiert werden kann, der die Kühlluft
zur Kühlung des Elektromotors und insbesondere auch zur
Kühlung des Ölgehäuses und der darin
angeordneten Bauteile möglichst wirksam aus dem Elektromotor
heraus und am Ölgehäuse entlangführt.
Die Form des Luftführungsteiles kann somit zur Erzielung
einer möglichst wirkungsvollen Kühlung unabhängig
von der Form des Ölgehäuses, das das Getriebe
und die Taumelscheibe aufnimmt, optimiert werden.
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Günstig
ist es, wenn das Luftführungsteil das Lüfterrad
umgibt. Das Luftführungsteil kann eine Außenwand
des Kühlluftkanals ausbilden, in dem das Lüfterrad
angeordnet ist. Vom Lüfterrad kann Kühlluft durch
den Elektromotor hindurch angesaugt und in Richtung auf das Ölgehäuse
gefördert werden.
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Das
Luftführungsteil weist bei einer bevorzugten Ausgestaltung
eine Aufnahme auf, in der das Lüfterrad angeordnet ist
und in die das Ölgehäuse eintaucht. Dies ermöglicht
eine besonders wirksame Ausrichtung des Kühlluftstroms
auf das Ölgehäuse und außenseitig am Ölgehäuse
entlang.
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Von
Vorteil ist es hierbei, wenn sich die Aufnahme in Richtung auf das Ölgehäuse
erweitert, insbesondere eine kontinuierliche Erweiterung ist vorteilhaft.
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Als
besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn sich die Aufnahme
des Luftführungsteiles glockenförmig erweitert.
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Das
Luftführungsteil ist bevorzugt mit dem Elektromotor lösbar
verbindbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Luftführungsteil
mit dem Elektromotor verschraubt ist. Beispielsweise kann das Statorpaket
des Elektromotors mit dem Luftführungsteil verschraubbar
sein. Hierzu können das Statorpaket durchgreifende Spannbolzen
zum Einsatz kommen, mit deren Hilfe das Luftführungsteil
mit dem Statorpaket verspannbar ist.
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Es
kann vorgesehen sein, dass das Ölgehäuse unter
Zwischenlage des Luftführungsteils mit dem Statorpaket
des Elektromotors verschraubbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung
kommen zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Elektromotor,
dem Luftführungsteil und dem Gehäuse lediglich
Schraubverbindungen zum Einsatz, die sich vom Statorpaket bis zum Ölgehäuse
erstrecken, so dass das Ölgehäuse mittels der
Verbindungsschrauben mit dem Statorpaket verspannt ist, wobei zwischen dem Ölgehäuse
und dem Statorpaket das Luftführungsteil positioniert ist.
Dies erlaubt eine besonders einfache Montage.
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Es
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Luftführungsteil
mehrere Ausnehmungen aufweist, in die jeweils eine Verlängerung
des Ölgehäuses eintaucht. Dies erlaubt auf konstruktiv
einfache Weise eine axiale Ausrichtung des Ölgehäuses relativ
zum Luftführungsteil, das wiederum relativ zum Elektromotor
ausrichtbar ist. Es können beispielsweise vier Ausnehmungen
am Luftführungsteil vorgesehen sein, die jeweils eine axiale
Verlängerung des Ölgehäuses aufnimmt.
Die Ausnehmungen können im Querschnitt beispielsweise unrund
ausgebildet sein, insbesondere können die Ausnehmungen rechteckig
oder quadratisch ausgebildet sein.
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Günstig
ist es, wenn die Verlängerungen des Ölgehäuses
ein Innengewinde aufweisen zum Einschrauben einer das Statorpaket
des Elektromotors durchgreifenden Verbindungsschraube.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Hochdruckreinigungsgerätes definiert das Luftführungsteil
einen Kühlluftkanal mit einem Eingangsabschnitt, in den
der Elektromotor mit einer Ankerwicklung eintaucht, und mit einem
Ausgangsabschnitt, in den das Ölgehäuse eintaucht. Dies
ermöglicht eine besonders wirksame Führung des
Kühlluftstromes ausgehend vom Elektromotor zur Außenseite
des Ölgehäuses, wobei das Luftführungsteil
zumindest einen Endabschnitt der Ankerwicklung des Elektromotors
aufnimmt. An den Endabschnitt kann sich das Lüfterrad anschließen,
an das sich in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse
des Hochdruckreinigungsgerätes, das Ölgehäuse
anschließen kann.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Motorwelle des Elektromotors das Luftführungsteil
durchgreift und am freien Endbereich der Motorwelle ein Getriebeelement
drehfest gehalten ist. Als Getriebeelement kann beispielsweise ein
Zahnrad zum Einsatz kommen, insbesondere das Sonnenrad eines Planetengetriebes.
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Die
Motorwelle des Elektromotors ist vorteilhafterweise am Ölgehäuse
drehbar gelagert. Letzteres übernimmt somit nicht nur die
Funktion, das Getriebe und die Taumelscheibe vor mechanischen Beeinträchtigungen
zu schützen und Öl aufzunehmen zur Schmierung
des Getriebes und der Taumelscheibe, sondern zusätzlich
dient das Ölgehäuse als Lagerung für
die Motorwelle. Dies ermöglicht eine besonders kompakte
Ausgestaltung des Hochdruckreinigungsgerätes, wobei dieses
wirkungsvoll gekühlt werden kann.
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Das Ölgehäuse
bildet günstigerweise zwischen dem Lüfterrad und
dem Getriebe eine Lagerhülse aus, an der die Motorwelle
drehbar gelagert ist. Beispielsweise kann in die Lagerhülse
ein Kugellager eingepresst sein zur drehbaren Lagerung der Motorwelle.
Die Lagerhülse kann einstückig mit einer Seitenwand
des Ölgehäuses verbunden sein. Das Ölgehäuse
kann aus einem Metall oder auch aus einem Kunststoffmaterial oder
auch aus einer Kombination der beiden Materialien hergestellt sein.
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Bevorzugt
ist das Ölgehäuse mit dem Luftführungsteil
lösbar verbindbar. Beispielsweise kann eine Schraubverbindung
zwischen dem Ölgehäuse und dem Luftführungsteil
zum Einsatz kommen.
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Eine
besonders einfache Montage wird bei einer bevorzugten Ausgestaltung
dadurch erzielt, dass das Luftführungsteil mit seinem der
Kolbenpumpe abgewandten Ende mit dem Statorpaket des Elektromotors
und mit seinem der Kolbenpumpe zugewandten Ende mit dem Ölgehäuse
verschraubbar ist. Das Ölgehäuse wiederum kann
mit einem Kolbenführungsteil lösbar verbindbar,
insbesondere verschraubbar sein. Das Kolbenführungsteil
dient der verschiebbaren Lagerung der Kolben, die die Kolbenpumpe
aufweist.
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Eine
besonders wirksame Kühlluftströmung wird bei einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt,
dass der Durchmesser des Lüfterrades größer
ist als der Durchmesser des Statorpakets des Elektromotors.
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Dies
ermöglicht es, verhältnismäßig
große Luftmengen mittels des Lüfterrades zu fördern,
so dass eine wirkungsvolle Kühlung erzielbar ist. Eine derartige
Ausgestaltung ist vor allem dann von Vorteil, wenn das Ölgehäuse
mit dem Luftführungsteil lösbar verbindbar ist.
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Bevorzugt
beträgt der Durchmesser des Lüfterrades mindestens
80% des Durchmessers des Ölgehäuses. Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser des Lüfterrades
dem Durchmesser des Ölgehäuses entspricht. Das
Lüfterrad ragt somit in radialer Richtung bezogen auf die
Motorwelle zumindest bis in den Bereich einer Seitenwand des Ölgehäuses.
Das Luftführungsteil ragt günstigerweise in radialer
Richtung über die Seitenwand des Ölgehäuses
hervor. Dies ermöglicht es, eine starke Luftströmung
an der Außenseite des Ölgehäuses entlangzuführen.
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Eine
Steigerung der Kühlwirkung wird bei einer vorteilhaften
Ausführungsform dadurch erzielt, dass am Ölgehäuse
außenseitig Kühlrippen angeordnet sind.
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Bevorzugt
tauchen die Kühlrippen in das Luftführungsteil
ein. Dadurch kann die Kühlwirkung zusätzlich verstärkt
werden.
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Die
nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine schematische Längsschnittansicht eines Hochdruckreinigungsgerätes
gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2:
eine Längsschnittansicht eines motorseitigen Teilbereiches
des Hochdruckreinigungsgerätes aus 1, und
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3:
eine Längsschnittansicht eines motorseitigen Teilbereichs
eines Hochdruckreinigungsgerätes gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
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In
den 1 und 2 ist schematisch ein Hochdruckreinigungsgerät 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform dargestellt mit einer Kolbenpumpe 12,
die mehrere mittels Druckfedern 13 in Richtung auf einer
Taumelscheibe 15 vorgespannte und in einem Kolbenführungsteil 17 verschiebbar
gelagerte Kolben 18 aufweist. Die Taumelscheibe 15 wird
von einem luftgekühlten Elektromotor 20 zu einer
Taumelbewegung angetrieben. Eine Motorwelle 21, auf der
ein Lüfterrad 23 drehfest gehalten ist, ist hierzu über
ein Planetengetriebe 25 mit der Taumelscheibe 15 gekoppelt.
Das Planetengetriebe 25 ist in einem ölaufnehmenden Ölgehäuse 28 angeordnet,
das auch die Taumelscheibe 25 aufnimmt und auf das das
Kolbenführungsteil 17 stirnseitig aufgesetzt ist. Das Ölgehäuse 28 bildet
im Bereich zwischen dem Lüfterrad 23 und dem Planetengetriebe 25 eine
Lagerhülse 30 aus, an der die Motorwelle 21 über
ein Kugellager 31 drehbar gelagert ist. Die Motorwelle 21 durchgreift
die Lagerhülse 30 und trägt an ihrem
freien Endbereich 33 ein Getriebeelement, nämlich
ein zentrales Zahnrad 34, das ein Sonnenrad des Planetengetriebes 25 ausbildet
und mit mehreren, jeweils an einem Lagerzapfen 36 eines
Planetenträgers 37 drehbar gelagerten Planetenrädern 39 kämmt,
die ihrerseits mit einem drehfest im Ölgehäuse 28 gehaltenen,
eine Innenverzahnung aufweisenden Hohlrad 41 in Eingriff
stehen. Der Planetenträger 39 weist auf seiner
der Motorwelle 21 abgewandten Seite einen koaxial zur Motorwelle 21 ausgerichteten, zylindrischen
Vorsprung 43 auf, an dem eine Antriebsscheibe 44 drehfest
gehalten ist. Auf der dem Planetengetriebe 25 abgewandten
Seite trägt die Antriebsscheibe 44 ein Taumelscheibenlager 46 mit
einer Vielzahl von Lagerkugeln 47, an denen sich die Taumelscheibe 15 in
axialer Richtung abstützt.
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Von
der Motorwelle 21 kann die Antriebsscheibe 44 über
den Planetenträger 37 um die Längsachse 49 des
Hochdruckreinigungsgerätes 10 in Drehung versetzt
werden, so dass die Taumelscheibe 15 die voranstehend bereits
erwähnte Taumelbewegung ausführt und sich die
Kolben 18 parallel zur Längsachse 49 hin
und her bewegen.
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Die
Kolben 18 tauchen in üblicher Weise in Pumpräume 51 der
Kolbenpumpe 12 ein, so dass eine der Kolbenpumpe 12 über
einen an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Sauganschluss
zugeführte Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise
Wasser, angesaugt, unter Druck gesetzt und anschließend über
einen koaxial zur Längsachse 49 ausgerichteten
Druckanschluss 52 abgegeben werden kann.
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Zur
Kühlung des Elektromotors 20 und auch des Ölgehäuses 28 kann
vom drehfest an der Motorwelle 21 gehaltenen Lüfterrad 23 eine
Kühlluftströmung erzeugt werden, die in 2 durch
die Pfeile 54 veranschaulicht ist. Zur Führung
der Kühlluftströmung 54 ist zwischen
dem Statorpaket 56 und dem Ölgehäuse 28 ein
Luftführungsteil 60 angeordnet, das die Wand eines
Kühlluftkanals 61 ausbildet mit einem Eingangsabschnitt 62,
der über eine glockenförmige Erweiterung 64 in
einen Ausgangsabschnitt 66 übergeht. Eine Ankerwicklung 68 des
Elektromotors 20 taucht mit einem Endabschnitt in den Eingangsabschnitt 62 des
Kühlluftkanales 61 ein, und das Ölgehäuse 28 taucht mit
seiner Lagerhülse 30 und seinem das Planetengetriebe 25 umgebenden Bereich
in den Ausgangsabschnitt 66 des Kühlluftkanals 61 ein.
Die glockenförmige Erweiterung 64 umgibt das Lüfterrad 23,
dessen Durchmesser dem Außendurchmesser einer im Wesentlichen
zylinderförmigen Seitenwand 70 des Ölgehäuses 28 entspricht. Außenseitig
sind an die Seitenwand 70 in Umfangsrichtung im Abstand
zueinander eine Vielzahl von parallel zur Längsachse 49 verlaufenden
Kühlrippen 71 angeformt, die mit einem Endabschnitt 72 ebenfalls in
den vom Luftführungsteil 60 definierten Kühlluftkanal 61 eintauchen.
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Das
Luftführungsteil 61 definiert mit der glockenförmigen
Erweiterung 64 und dem Ausgangsabschnitt 66 eine
Aufnahme, die das Lüfterrad 23 aufnimmt und in
die das Ölgehäuse 28 eintaucht. Letzteres
ist mittels Verbindungsschrauben, von denen in der Zeichnung lediglich
eine Verbindungsschraube 74 erkennbar ist, mit dem Luftführungsteil 60 verschraubt,
das seinerseits mittels das Statorpaket 56 durchgreifender
Spannbolzen 76 mit dem Statorpaket 56 verschraubt
ist.
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Das
Luftführungsteil 60 ermöglicht in Kombination
mit dem Lüfterrad 23 eine wirksame Kühlung des
Elektromotors 20 und auch des Ölgehäuses 28, wobei
aufgrund des Durchmessers des Lüfterrades 23,
der im Wesentlichen dem Durchmesser der Seitenwand 70 des Ölgehäuses 28 entspricht,
eine große Luftmenge durch den Elektromotor 28 hindurch und
außenseitig am Ölgehäuse 28 entlanggeführt werden
kann.
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Eine
zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Hochdruckreinigungsgerätes ist in 3 schematisch
dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 80 belegt.
Dieses ist weitgehend identisch ausgebildet wie das voran stehend
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebene
Hochdruckreinigungsgerät 10. Zur Vermeidung von
Wiederholungen werden daher für identische Bauteile in 3 dieselben
Bezugszeichen verwendet wie in den 1 und 2.
Bezüglich dieser Bauteile wird auf die voranstehenden Erläuterungen Bezug
genommen.
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Das
Hochdruckreinigungsgerät 80 unterscheidet sich
von dem voranstehend erläuterten Hochdruckreinigungsgerät 10 im
Wesentlichen dadurch, dass ein Ölgehäuse 82 zum
Einsatz kommt mit axialen Verlängerungen 83, die
jeweils in eine korrespondierende Ausnehmung 85 eines Luftführungsteils 86 eintauchen
und in ihrem dem Elektromotor 20 zugewandten Endbereich
ein Innengewinde 88 aufweisen. Dies ermöglicht
es, das Ölgehäuse 82 unter Zwischenlage
des Luftführungsteiles 86 mit dem Statorpaket 56 des
Elektromotors 20 zu verschrauben. Eine zusätzliche
Verschraubung zwischen dem Ölgehäuse 82 und
dem Luftführungsteil 86 kann daher entfallen.
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Das
Hochdruckreinigungsgerät 10 weist zwischen dem
Elektromotor 20 und dem Ölgehäuse 82 ein
Lüfterrad 93 auf, das drehfest an der Motorwelle 21 gehalten
ist und das vom Luftführungsteil 86 umgeben ist.
Wiederum definiert das Luftführungsteil 86 einen
Kühlluftkanal, so dass Kühlluft durch den Elektromotor 20 in
axialer Richtung hindurchgeführt und anschließend
außenseitig am Ölgehäuse 82 entlanggeführt
werden kann. Der Durchmesser des Lüfterrades 93 ist
geringer gewählt als der Durchmesser des Lüfterrades 23,
das beim Hochdruckreinigungsgerät 10 zum Einsatz
kommt. Trotz des geringeren Durchmessers kann aber eine deutliche
Wärmeabfuhr erzielt werden aufgrund der Bereitstellung
des Luftführungsteils 86, das den Kühlluftstrom
außenseitig am Ölgehäuse 82 entlangführt.
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Das
Hochdruckreinigungsgerät 10 zeichnet sich durch
eine besonders einfache Montage aus, da zum Verbinden des Elektromotors 20 mit
dem Ölgehäuse 82 und dem Luftführungsteil 86 nur
wenige Verbindungsschrauben erforderlich sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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