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用于泵的动力泵轮和包括动力泵轮的泵装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-30 15:48:07

专利名称:用于泵的动力泵轮和包括动力泵轮的泵装置的制作方法技术领域:本发明涉及一种用于泵的泵轮,所述泵轮包括能够绕着转动轴线转动的基体,至 少一个翼元件加装到所述基体上,以用于在泵轮的转动过程中输送流体。此外,本发明还涉 及一种具有这种泵轮的泵装置。背景技术:这种类型的泵轮已经公知于现有技术。它们通常包括能够绕着转动轴线转动的基 体以及至少一个、但通常多个翼元件,所述翼元件设置在基体上且被实施成在泵轮转动时 输送流体。从现有技术中还公知这样的泵轮,对于所述泵轮,至少一个翼元件可移动地设置 在基体上。因此,公开US2570862公开了一种泵装置,所述泵装置具有泵轮,所述泵轮具有 多个翼元件,所述翼元件由弹性材料、特别是由橡胶形成。此外,公开EP0166104 Bl公开了一种尤其是用于机动车辆中的洗涤系统的离心 泵,其包括叶轮,所述叶轮被实施成沿两个相反方向转动,且所述离心泵具有翼元件。在这 种情况下,每个翼元件具有固定部分和铰接部分,所述固定部分限定径向尺度,所述铰接部 分在叶轮的第一转动方向上打开,在相反的第二转动方向上关闭,使得在第一转动方向上, 翼元件具有第一径向尺度,在第二转动方向上,具有第二径向尺度。这样,根据转动方向,可 以为流体产生不同的输送压力。根据应用场合,该离心泵的不足在于,当沿其中翼元件的打 开的部分关闭的第二转动方向转动时,仍能由固定的部分产生用于流体的输送压力。发明内容本发明的目的是提供一种用于泵的泵轮以及一种泵装置,其中,采取措施确保当 泵轮沿第一方向转动时,能够产生最大的输送压力,当泵轮沿第二方向转动时,能够产生最 小的输送压力。根据本发明,上述目的通过一种具有根据权利要求1的特征的泵轮以及一种具有 根据权利要求23的特征的泵装置实现。本发明的有利实施例记载在从属权利要求中。本发明的用于泵的泵轮包括能够绕着转动轴线转动的基体,至少一个翼元件设置 在所述基体上,以用于在泵轮转动时输送流体,其中,泵轮具有枢转装置,所述至少一个翼 元件借助于所述枢转装置绕着枢转轴线被支撑,所述枢转轴线相对于泵轮的转动轴线以大 于0度的角度设置,且所述至少一个翼元件根据转动方向可绕着枢转轴线在作用位置与停 用位置之间枢转,在所述作用位置,能够产生用于流体的输送压力,在所述停用位置,基本 没有输送压力。换言之,本发明的重要发明点在于,包括枢转装置,所述枢转装置实施成使所述至 少一个翼元件可绕着枢转轴线在作用位置与停用位置之间枢转,所述枢转轴线相对于泵轮 的转动轴线以大于0度、尤其是直角的角度设置。通过本发明的泵轮以有利的方式实现的 结果是,在泵轮以第一转动方向转动运动时,能够为流体产生输送压力,在泵轮以相反的第二方向转动运动时,基本不能产生流体的输送压力。在一个实施方式中,基体可以板的形式实施。优选地,基体以盘的形式实施。枢转装置尤其是沿径向方向设置在盘状基体上,使得所述至少一个翼元件沿着盘 状基体的半径借助于枢转装置连接到基体。在一种优选的方式中,在停用位置,所述至少一个翼元件在至少一些区域以压力 表面位于基体上。此外,在一个实施方式中,在停用位置,所述至少一个翼元件可与基体近 似平行地设置。这确保对于泵轮沿第二转动方向的转动运动,不能产生用于流体的输送压 力或摩擦力,从而确保具有高的效率。特别地,在这种实施方式中,所述至少一个翼元件具 有平坦的压力表面,所述压力表面在翼元件的停用位置时与基体平行地设置。作为一种替 代方式,所述至少一个翼元件也可具有凹形压力表面,在这种实施方式中,翼元件在停用位 置时与基体的平行设置能够非常接近地达到。优选地,所述至少一个翼元件的压力表面在作用位置时与基体成大于0°的角度 设置。如果所述至少一个翼元件具有平坦的压力表面,则所述至少一个翼元件在作用位置 可以与基体成大约90°的角度设置。如果翼元件的压力表面被实施为凹形的,则所述至少 一个翼元件在作用位置优选非常接近地与基体成直角设置。在一种实施方式中,所述至少一个翼元件可具有凹形的压力表面。这确保流体在 泵轮沿第一转动方向转动运动时更可靠地被输送,且可产生更大的输送压力。优选地,所述基体具有凹部,所述凹部实施在基体的面向翼元件的一侧上,翼元件 的至少一些区域在停用位置时能够被接收在所述凹部中。在优选的方式中,所述至少一个 翼元件设置成在停用位置时完全沉陷在基体的凹部中。特别地,基体中的凹部被实施成在 泵轮的径向方向上朝向外部敞开。优选地,基体的凹部的几何形状适配于翼元件的外部轮 廓的几何形状。特别地,所述至少一个翼元件可在停用位置时完全沉陷到基体的凹部中,且 还与基体平齐地设置。因此,在停用位置,尤其是实现了基体的平齐表面。作为一种替代方 式,所述至少一个翼元件也可这样沉陷到基体的凹部中设置,使得在基体的表面与翼元件 的背向翼元件的压力表面的表面之间形成下陷区域,或所述至少一个翼元件比基体的表面 更深地沉陷到凹部中。在一种实施方式中,所述至少一个翼元件以扇形的方式实施。在这种情况下,尤其 是可使基体的凹部也以扇形的方式实施,这确保所述至少一个翼元件可沉陷到凹部中。优选地,所述至少一个翼元件具有凸出部,所述凸出部用于碰触基体的接触表面。 这样,在作用位置,所述至少一个翼元件可稳定地靠触在基体上,尤其是靠触在基体的支撑 表面上。特别地,所述至少一个翼元件的凸出部被实施成延长翼元件的外边缘的凸耳或外 凸部。在一种实施方式中,在翼元件的停用位置,在翼元件的凸出部的外部轮廓与由基 体中的凹部形成的壁之间形成空隙,所述空隙形成流动通道。这确保,形成在凸出部与基体 的壁之间的所述空隙使得能够通过流体的流动压力或动态压力自动地、快速地从停用位置 枢转到作用位置而打开。特别地,凹部可实施成使面向翼元件的凸出部或凸出部的外部轮 廓的壁与泵轮的转动轴线成大于0°的角度、优选是成大于45°的角度设置。在优选的实施方式中,在所述翼元件的面向基体的接触侧上实施有切口,所述接 触侧限定压力表面,借此,翼元件能够通过流体的流动压力从停用位置枢转到作用位置。特5别地,翼元件的切口被实施成在泵轮的径向方向上向外敞开,使得可确保流体的流动压力 可使得翼元件快速和可靠地向着作用位置枢转打开。特别地,流动通道通过翼元件的切口 实施,或者通过限定在翼元件的凸出部的外部轮廓与由基体中的凹部限定的壁形成的空隙 之间的流动通道扩大。在优选方式中,基体具有连接装置,所述连接装置用于将泵轮连接到泵轴,且设置 在基部的背向翼元件的一侧上。特别地,连接装置可具有环形或圆柱形凸出部分或连接部 分,所述凸出部分或连接部分限定出基体的从基体突出或伸出的凸出部,所述凸出部具有 背向泵轮的转动轴线的外壁和面向泵轮的转动轴线的内侧。面向泵轮的转动轴线的内侧可 被实施成包括具有一种结构的表面。所述结构尤其是被实施为位于凸出部分或连接部分的 内侧的整个圆周上的规则结构。这样,泵轴可以以技术上简单的传递扭矩的方式连接到泵 轮。优选地,连接装置还具有位于泵轮的基体中的开口,所述开口限定了背向连接装置和面 向翼元件设置的轮毂元件的内部空间。优选地,枢转装置具有凹槽,所述凹槽径向地设置在基体上,翼元件的销型部件伸 入到所述凹槽中且可转动地支撑在所述凹槽中。优选地,凹槽设置在基体的外边缘处。凹槽 可以圆筒体的一部分的形式实施,且可在由泵轮的转动轴线限定的方向上朝外敞开。特别 地,翼元件的销型部件可被实施成至少在翼元件与销型部件之间的一些区域上形成空隙, 凹槽的一个区域根据翼元件的位置伸入所述空隙中。在一种实施方式中,基体具有轮毂元件,所述轮毂元件位于基体的面向翼元件的 一侧上,且从基体突出。特别地,轮毂元件居中地设置在基体上。在优选的方式中,轮毂元 件具有至少一个切口,所述切口具有用在作用位置碰触翼元件的凸出部的接触表面。这样, 所述至少一个翼元件可在作用位置时可靠地靠触在轮毂元件上。所述基体和所述至少一个翼元件优选被实施为单独的构件。在制造方面,这使得 基体和翼元件能够单独地制造并能够在一个制造步骤中组装在一起。优选地,泵被提供用于家用器具,所述家用器具尤其是用于清洁餐具。用于尤其是用于清洁餐具的家用器具的本发明的泵装置包括至少两个泵轮,泵轮 中的至少一个是本发明的泵轮。优选地,所述至少两个泵轮保持在共同的泵轴上,其中,所述至少两个泵轮优选以 传递扭矩的方式连接到泵轴。在一种实施方式中,在家用器具中,第一泵轮被实施成循环泵,第二泵轮被实施为 排放泵。特别地,泵装置被实施成使它具有两个泵轮,所述泵轮设置在共同的泵轴上,其 中,一个泵轮是本发明的泵轮。优选地,两个泵轮设置在泵轴上,使得本发明的泵轮的至少 一个翼元件设置在背向泵轴和背向第二泵轮的一侧。泵装置优选设计成在泵轴的转动运 动中,根据转动方向,分别仅有一个泵轮产生用于流体的输送力,而另一泵轮不能产生流体 的输送压力。这通过泵轮的本发明的设计实现。本发明的另一方面涉及一种家用器具,所述家用器具尤其是用于清洁餐具并具有 本发明的泵装置。下面,通过参看附图以及对示例性实施例的描述,将显见本发明的进一步的优点、 特征和细节。附图包括图1示出了具有处于作用位置的翼元件的根据本发明的一个实施例的泵轮;图2示出了所述泵轮,所述泵轮具有设置在泵轮的背离翼元件的一侧的连接装 置,所述连接装置用于将泵轮连接到泵轴;图3示出了具有处于停用位置的翼元件的泵轮;图4示出了具有基体和单独示出的翼元件的泵轮;图5示出了具有处于作用位置的翼元件的泵轮的侧视图和顶视图;图6示出了具有处于停用位置的翼元件的泵轮的侧视图和顶视图;以及图7示出了具有两个泵轮的根据本发明的一个实施例的泵装置。具体实施例方式在附图中,相同的元件或具有相同功能的元件以相同的附图标记表示。下面更详细解释的示例性实施例为本发明的一种优选的实施方式,本发明并不局 限于附图中示出的该示例性实施例。下面描述的以及附图中示出的所有特征彼此之间能够 以多种方式组合。根据本发明的一种实施方式的图1所示的泵轮1包括基体2以及在基体的圆周上 等间距地设置的三个翼元件3。泵轮1能够绕着转动轴线D(z方向)转动地运动。为了提供更好的方位表示,泵轮1在此基于柱面坐标系,所述柱面坐标系具有径 向方向r (与ζ方向成直角)、轴向方向ζ以及角度方向a(与ζ方向成直角的平面)。在本示例中,基体2以板的形式和以盘的形式或以径向方向r上的圆形横截面的 形式实施。泵轮1具有轮毂元件4,所述轮毂元件居中地设置在面向翼元件3的一侧上且从 基部2沿轴向方向ζ突出,而且在本实施例中以柱形或圆柱体的形式实施。泵轮1中的每个翼元件3分别对应地设有枢转装置5,各个翼元件3分别借助于 相应的枢转装置被支撑成可绕着枢转轴线S在图1所示的作用位置与停用位置之间枢转, 所述枢转轴线S在本示例中与转动轴线D成直角地设置,且沿径向方向r延伸。枢转装置 5包括凹槽7,所述凹槽沿径向方向r延伸,且沿径向方向r设置在基体2的外边缘6上,各 个翼元件3的销型部件8分别延伸到所述凹槽中。在这点上,应当指出,基体2和三个翼元 件3在该示例中被实施为单独的构件。参看图4,各个翼元件3的销型部件8分别被实施成 使空隙11形成在翼元件3的底部部分5与销型部件8的凸出部10之间,凹槽7的区域12 根据可枢转的翼元件3的位置接合在所述空隙11中。在该示例中,翼元件3以扇形或帆形实施。如前所述,翼元件3借助于枢转装置5 支撑,以便使它们能够绕着枢转轴线S在作用位置与停用位置之间枢转。为此,各个翼元件 3分别具有一个凸出部13,所述凸出部在该示例中被实施为延长相应的翼元件3的外边缘4 的凸耳或外凸部。该凸出部13具有确保处于作用位置的翼元件3的稳定性或稳定定位的 任务。为此,在轮毂元件4中为每个翼元件3分别设置一个相应的切口 15,接触表面16 (参 看图4)被实施在所述切口中,以在作用位置时碰触翼元件3的凸出部13。因此,翼元件3 在作用位置与基体2成直角地设置。此外,基体2具有另一接触表面17 (参看图4),翼元件73的表面18的一个区域在作用位置时靠触在所述接触表面17上。在基体2中为每个翼元件3分别设置一个凹部19,各个翼元件3在停用位置均能 够沉陷在相应的凹部19中。在这种情况下,凹部19具有与翼元件3的外部轮廓的几何形 状适配的几何形状。因此,基体2的凹部19以扇形、尤其是以四分之一圆的形式实施,另外 还包括延续部20,所述延续部适配于翼元件3的凸出部13,且沿角度方向α延伸,并在径 向方向r上设置在基体2的外边缘6处。参看图3,凹部19被实施成使翼元件3的表面18 在图3所示的停用位置时与基体2的表面21平齐。此外,凹部19的延续部20在径向方向 r上向外敞开,且被实施成在停用位置时在由凹部19、尤其是由延续部20限定的壁22与翼 元件3的凸出部13的外部轮廓23之间形成有空隙24。此外,每个翼元件3在面向凸出部 13的一侧均具有切口 25,所述切口 25被实施成背向翼元件3的表面18的压力表面26的 凹部或切口。流动通道由切口 25和空隙24形成,每个翼元件3在泵轮1转动时可借助于 所述流动通道通过流体的流动压力或动态压力从停用位置打开到作用位置。在这点上,应当指出,翼元件3的压力表面26在该示例中被实施成平坦的,使得在 停用位置,该表面与基体2平行地设置。作为一种替代方式,翼元件3也可分别具有弯曲的 凹形压力表面,在这种情况下,凹部19的表面此时可被实施为弯曲的。参看图2,泵轮1还包括连接装置27,泵轮1可借助于所述连接装置连接到泵轴。连接 装置设置在基体2的背向翼元件3中的一个的一侧28上,且具有环形凸出部分29,所述环形凸出 部分沿转动轴线D的方向从基部2延伸,且在径向方向r上具有外壁30和内侧31。在这种情况 下,凸出部分29的内侧31具有规则结构32,所述规则结构实施在凸出部分29的圆周上,且被实 施成用于支撑泵轴的轮的相应结构,从而将轮轴11以传递扭矩的方式连接到泵轴。连接装置还 包括开口 33,所述开口限定出轮毂元件4的内部空间,且泵轴可被接收在所述开口 33中。泵轮1的操作下面参看图5和图6更详细地解释。图5示出了具有处于作用位置 的翼元件3的泵轮1,图6中示出了具有处于停用位置的翼元件3的泵轮1。目的是在泵轮 1以箭头34所示的方向转动时产生一种流体的输送压力,流体的输送压力在泵轮1沿箭头 35所示的第二相反方向转动时被最小化。为此,翼元件3能够在图6所示的停用位置与图 5所示的作用位置之间枢转。下面将从泵轮1静止时的翼元件3的停用位置开始讨论打开 翼元件3的动作。为此,示出的形成在空隙24与切口 25之间的流动通道特别有利。如果 泵轮沿第一转动方向转动,通过流体产生流动压力,翼元件3将通过流动压力自动地从停 用位置移开。翼元件3绕着枢转轴线S枢转,直到凸出部13碰触轮毂元件4的切口 15的 接触表面16。如果凸出部13抵靠在接触表面16上,则达到完全的作用位置。在该位置,通 过泵轮1产生流体的最大的输送压力。如果另一方面泵轮1沿第二转动方向转动,则翼元 件3借助于流动压力枢转到停用位置,使得不产生流体的进一步的输送压力。图7示出了泵装置36,所述泵装置包括两个泵轮37、38以及泵轴39。泵装置36 还包括转子40,所述转子40为图中未示出的电机的一部分。应当指出,泵轮38是根据上述 示例性实施例的泵轮。第一泵轮37在该示例中被实施为泵装置36的循环泵,第二泵轮38 被实施为泵装置36的排放泵。在此感兴趣的是,当第一泵轮37用于循环流体时,使由第二 泵轮38产生的输送压力最小。为此,第二泵轮38被实施成当在流体的循环过程中沿第一 方向转动泵轴39时,第二泵轮38的翼元件3设置在停用位置。这样,当使用第一泵轮37 时,第二泵轮没有产生摩擦力或破坏性的输送压力,从而提高了效率。权利要求一种用于泵的泵轮(1),所述泵轮具有能够绕着转动轴线(D)转动的基体(2),至少一个翼元件(3)设置在所述基体上,以用于在泵轮(1)的转动过程中输送流体,其特征在于,泵轮(1)包括枢转装置(5),所述枢转装置具有枢转轴线(S),所述枢转轴线相对于泵轮(1)的转动轴线(D)以大于0度的角度设置,其中,至少一个翼元件(3)根据转动方向可绕着枢转轴线(S)在作用位置与停用位置之间枢转地被支撑,在所述作用位置,能够产生用于流体的输送压力,在所述停用位置,基本没有输送压力。2.如权利要求1所述的泵轮(1),其特征在于,基体(2)以板的形式实施。3.如权利要求1或2所述的泵轮(1),其特征在于,基体(2)以盘的形式实施。4.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,在所述停用位置,所述至少一 个翼元件(3)以压力表面(26)在至少一些区域靠触到基体(2)上。5.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,所述至少一个翼元件(3)在停 用位置时与基体(2)近似平行地设置。6.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,所述至少一个翼元件(3)在作 用位置时设置成使压力表面(26)与基体(2)成大于O度的角度。7.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,所述至少一个翼元件(3)具有 平坦的压力表面(26),且在作用位置时以与基体(2)成大约90度的角度设置。8.如权利要求1-6中任一所述的泵轮(1),其特征在于,所述至少一个翼元件(3)具有 凹形压力表面(26)。9.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,基体(2)具有凹部(19),所述 凹部设置在基体(2)的面向翼元件(3)的一侧,翼元件(3)的至少一些区域在停用位置时 可被接收在所述凹部中。10.如权利要求9所述的泵轮(1),其特征在于,所述至少一个翼元件(3)设置成在停 用位置时完全沉陷到基部(2)的凹部(19)中。11.如权利要求9或10所述的泵轮(1),其特征在于,基体(2)的凹部(19)的几何形 状适配于翼元件(3)的外部轮廓的几何形状。12.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,翼元件(3)以扇形实施。13.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,所述至少一个翼元件(3)具 有凸出部(13),所述凸出部用于碰触基体(2)的接触表面(16)。14.如权利要求13所述的泵轮(1),其特征在于,在翼元件(3)的停用位置,空隙(24) 形成在翼元件⑶的凸出部(13)的外部轮廓(23)与由基部(2)中的凹部(19)形成的壁 (22)之间,并形成流动通道。15.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,切口(25)实施在翼元件(3) 的面向基体(2)并限定压力表面(26)的接触侧上,翼元件(3)借助于所述切口能够通过流 体的流动压力自动地从停用位置枢转到作用位置。16.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,基体(2)具有连接装置(27), 所述连接装置设置在基体(2)的背向翼元件(3)的一侧(28)上,以用于将泵轮(1)连接到 泵轴(39)。17.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,枢转装置(5)具有凹槽(7), 所述凹槽径向设置在基体(2)上,所述翼元件(3)的销型部件(8)伸到所述凹槽中且被可转动地支撑在所述凹槽中。18.如权利要求17所述的泵轮(1),其特征在于,凹槽(7)设置在基体⑵的外边缘 (6)处。19.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,基体⑵具有轮毂元件(4), 所述轮毂元件设置在基体(2)的面向翼元件(3)的一侧上,且从基体(2)突出。20.如权利要求19所述的泵轮(1),其特征在于,轮毂元件(4)具有至少一个切口 (15),所述切口具有接触表面(16),所述接触表面在作用位置时用于碰触翼元件(3)的凸 出部(13)。21.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,基体(2)和所述至少一个翼 元件(3)被实施为单独的构件。22.如前面权利要求中任一所述的泵轮(1),其特征在于,泵用于家用器具,所述家用 器具尤其是用于清洁餐具。23.一种用于家用器具的泵装置(36),所述家用器具尤其是用于清洁餐具,所述泵装 置具有至少两个泵轮(37,38),泵轮(37,38)中的至少一个是如权利要求1_22中任一所述 的泵轮(38,1)。24.如权利要求23所述的泵轮(36),其特征在于,所述至少两个泵轮(37,38)保持在 共同的泵轴(39)上。25.如权利要求23或24所述的泵轮(36),其特征在于,所述至少两个泵轮(37,38)以 传递扭矩的方式连接到泵轴(39)。26.如权利要求23-25中任一所述的泵轮(36),其特征在于,在家用器具中,第一泵轮 (37)被实施为循环泵,第二泵轮(38)被实施为排放泵。全文摘要本发明涉及一种用于泵的泵轮(1),所述泵轮具有能够绕着转动轴线(D)转动的基体(2),至少一个翼元件(3)设置在所述基体上,以用于在泵轮(1)的转动过程中输送流体。泵轮(1)包括枢转装置(5),所述枢转装置具有枢转轴线(S),所述枢转轴线相对于泵轮(1)的转动轴线(D)以大于0度的角度设置,其中,至少一个翼元件(3)根据转动方向可绕着枢转轴线(S)在作用位置与停用位置之间枢转地被支撑,在所述作用位置,能够产生用于流体的输送压力,在所述停用位置,基本没有输送压力。文档编号F04D29/24GK101952600SQ200980105741 公开日2011年1月19日 申请日期2009年2月11日 优先权日2008年2月19日发明者M·卡拉夫斯凯 申请人:Bsh博世和西门子家用器具有限公司

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