Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem in einem Gehäuse angeordneten Elektromotor, einer in einem Gehäuse angeordneten Hochdruckpumpe, mit mindestens einem abgedichtet in eine Pumpkammer eintretenden Kolben und mit einer Taumelscheibe, die von der Motorwelle des Elektromotors getragen ist und an der der oder die Kolben der Hochdruckpumpe federnd anlegen, wobei der Übergang von der Motorwelle über die Taumelscheibe bis zu dem oder den Kolben durch Zwischenlage eines elektrisch isolierenden Materials elektrisch unterbrochen ist.
Aus Sicherheitsgründen ist es notwendig, die Pumpe und das Pumpengehäuse gegenüber dem Elektromotor und dem Gehäuse des Elektromotors elektrisch zu isolieren. Bei einem bekannten Hochdruckreinigungsgerät, bei dem die Kolben der Hochdruckpumpe durch einen Exzenterantrieb angetrieben werden, ist dies unter anderem dadurch gelöst worden, daß die einen Exzenter tragende Motorwelle des Elektromotors mit einem Kunststoffüberzug versehen ist (DE 88 01 028 - U1). Aus dieser Druckschrift ist jedoch keine Anregung dafür zu entnehmen, wie diese Aufgabe speziell bei einem Hochdruckreinigungsgerät mit einem Taumelscheibenantrieb gelöst werden könnte.
Es ist auch bekannt, bei einer derartigen Axialkolbenpumpe die Taumelscheibe als Formteil aus Kunststoff auszuführen, so daß dadurch in dem Strang Motorwelle/Taumelscheibe /Kolben eine elektrische Isolierung erreicht werden kann (DE-U 9 320 361).
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Hochdruckreinigungsgerät, also ein Hochdruckreinigungsgerät mit Taumelscheibenantrieb, so auszugestalten, daß eine noch vollständigere elektrische Trennung des Pumpenteils und des Motorenteils möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse des Elektromotors aus einem topfförmigen Gehäuseteil und einem ein Teil des Gehäuses der Hochdruckpumpe bildenden Bauteil besteht und daß zwischen dem Stator des Elektromotors und dem Bauteil des Gehäuses eine Zwischenlage aus elektrisch isolierendem Kunststoff angeordnet ist.
Bei einer solchen Zweiteilung der Kapselung des Motors wird also der Elektromotor von einem Gehäuseteil und vom Gehäuse der Hochdruckpumpe allseits umschlossen, wobei das Gehäuse der Hochdruckpumpe das Gehäuseteil einseitig verschließt, beispielsweise in Form eines Deckels oder Haube. Eine optimale elektrische Abtrennung des Motors wird nun dadurch erreicht, daß zwischen dem Stator des Elektromotors einerseits und diesem Teil des Pumpengehäuses, welches den Elektromotor abschließt, eine elektrisch isolierende Zwischenlage eingebracht wird. Dadurch wird es möglich, auch metallische und damit elektrisch leitende Gehäuse für die Hochdruckpumpe zu verwenden, die dann trotzdem gegenüber dem Elektromotor einwandfrei elektrisch separiert sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann weiterhin vorgesehen sein, daß zwischen dem Stator des Elektromotors und dem topfförmigen Gehäuseteil des Elektromotors eine Zwischenlage aus elektrisch isolierendem Kunststoff angeordnet ist. Auch in diesem Bereich des zweiten Teils der Elektromotorenkapselung kann also eine entsprechende elektrisch isolierende Zwischenlage vorgesehen werden, so daß auch dieser Teil der Kapselung aus elektrisch leitendem Material hergestellt werden kann.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Zwischenlage als Folie ausgebildet ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Motorwelle aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff besteht.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Motorwelle zumindest in dem Bereich, in dem die Taumelscheibe an ihr anliegt, mit einem Überzug aus elektrisch isolierendem Kunststoff beschichtet ist.
Bei einer anderen Ausführungsform trägt die Motorwelle in dem Bereich, in dem die Taumelscheibe an ihr anliegt, eine Kappe aus elektrisch isolierendem Kunststoff.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Taumelscheibe stirnseitig durch eine Schraube an der Motorwelle gehalten ist, die mit einem Kopf aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial an der Taumelscheibe anliegt. Dadurch wird sichergestellt, daß einerseits die hohen Festigkeitseigenschaften einer metallischen Schraube ausgenutzt werden können, andererseits aber die Schraube keinen elektrischen Kontakt zwischen der Taumelscheibe einerseits und der Motorwelle andererseits herstellt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schraube aus Metall bestehen und ihr Kopf kann von einem elektrisch isolierenden Überzug umgeben sein. Dabei ist es günstig, wenn der Überzug außenseitig Ansatzflächen für einen Schraubenschlüssel trägt. Dadurch ist auch eine in dieser Weise mit einem Überzug aus Kunststoff versehene Schraube in der üblichen Weise einschraubbar.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn auf der Schraube ein metallsches Kraftübertragungselement angeordnet ist, welches in den Überzug aus Kunststoff eingebettet ist. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Unterlegscheibe handeln, die einen größeren Außendurchmesser hat als der Kopf der Schraube.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Überzug auf den Kopf der Schraube aufgespritzt ist, wenn also der Kopf und gegebenenfalls auch das Kraftübertragungselement gemeinsam eingespritzt sind.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Taumelscheibe aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff.
Es kann auch vorgesehen sein, daß die Taumelscheibe eine Anlagescheibe aufnimmt, an der der oder die Kolben anliegen, und daß die Anlagescheibe aus elektrisch isolierendem Kunststoff besteht. Bei diesen Ausgestaltungen können metallische Verbindungen zwischen der Taumelscheibe und der Motorwelle verwendet werden, auch kann die Motorwelle selber metallisch ausgebildet sein.
Eine weitere Möglichkeit einer elektrischen Trennung ergibt sich dann, wenn die Kolben aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehen oder von einem elektrisch isolierenden Kunststoff ummantelt sind.
Selbstverständlich können die geschilderten Maßnahmen auch in Kombination verwendet werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß zwischen dem Gehäuse der Pumpe und dem Gehäuseteil des Elektromotors eine Zwischenlage aus elektrisch isolierendem Kunststoff angeordnet ist.
Vorzugsweise ist diese Zwischenlage als Ring ausgebildet.
Dieser Ring kann Ansätze tragen, die zwischen den Befestigungsansätzen des Gehäuses von der Pumpe und des Gehäuseteils des Elektromotors liegen. Auch diese Ansätze werden dadurch elektrisch voneinander isoliert.
Dabei ist vorgesehen, daß die Befestigungsansätze durch eine Schraube miteinander verbunden sind, die aus Metall besteht und von einem Mantel aus elektrisch isolierendem Kunststoff derart umgeben ist, daß der metallische Teil der Schraube mindestens von einem der Ansätze elektrisch getrennt ist. Günstig ist es dabei, wenn der Mantel eine Steckhülse ist, in die die Schraube eingesteckt ist.
Man erhält auf diese Weise auch zwischen den Gehäusen des Elektromotors und der Pumpe eine einwandfreie elektrische Trennung, auch wenn diese Teile über metallische Schrauben miteinander verbunden werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Gehäuse der Pumpe mit einem Überzug aus elektrisch isolierendem Kunststoff versehen sein oder selbst aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn an das Gehäuse der Pumpe eine Kammer zur Aufnahme elektrischer Leitungen und/oder Schaltelemente angesetzt ist, die gegenüber dem Gehäuse der Pumpe unter Zwischenlage eines elektrisch isolierenden Kunststoffes elektrisch getrennt ist. Damit wird auch im Bereich der elektrischen Zuführung eine vollständige elektrische Isolierung von der Pumpe und dem Pumpengehäuse erzielt, so daß ein entsprechend der vorstehenden Beschreibung aufgebautes Hochdruckreinigungsgerät erhöhten Sicherheitsanforderungen entspricht.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
In einem Gehäuse 1 eines Hochdruckreinigungsgerätes ist eine Motorpumpeneinheit 2 angeordnet, die einen Elektromotor 3 und eine Hochdruckpumpe 4 umfaßt. Der Elektromotor 3 ist in einem topfförmigen Gehäuse 5 positioniert, das am Boden 6 eine zentrale Drehlagerung 7 für eine Motorwelle 8 aufweist, die Teil eines Rotors 9 ist. Dieser wird von einem Stator 10 mit einer Statorwicklung 11 umgeben. Zwischen den Stator 10 und das Gehäuse 5 des Elektromotors ist eine Folie 12 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial eingelegt, so daß der Stator vollständig gegenüber dem Gehäuse 5 des Elektromotors isoliert ist.
Das der Lagerung 7 gegenüberliegende Ende der Motorwelle 8 und auch eine der beiden Statorwicklungen 11 ragen aus dem Gehäuse 5 des Elektromotors 3 hervor und werden in diesem Bereich von einer Haube 13 überfangen, die Teil eines Gehäuses 14 der Hochdruckpumpe 4 ist. Die Haube 13 nimmt eine Drehlagerung 15 für die Motorwelle 8 auf, 50 daß die Motorwelle 8 zwischen den Lagerungen 7 und 15 gelagert ist. Sie durchsetzt den Boden der Haube 13 und ragt in eine Taumelscheibenkammer 16 im Inneren des Gehäuses 14 hinein. Dort ist die Motorwelle 8 mit einer Taumelscheibe 17 verbunden, die als Antrieb für die Hochdruckpumpe 4 dient.
Diese Hochdruckpumpe 4 umfaßt mehrere Pumpkammern 18, von denen in der Figur 1 nur eine dargestellt ist. Diese Pumpkammer 18 steht über ein Einlaßventil 19 mit einer Saugleitung 20 in Verbindung und über ein Auslaßventil 21 mit einer Druckleitung 22. In die Pumpkammer 18 taucht ein zylindrischer Kolben 23 ein, der in einer Führung 24 verschiebbar gelagert ist und der durch eine die Führung und den Kolben konzentrisch umgebende Schraubenfeder 25, die sich einerseits an der Pumpkammer 18 und andererseits an einem Stützkragen 26 des Kolben 23 abstützt, gegen eine ringförmige Anlagescheibe 27 gedrückt wird. Diese ist über ein Kugellager 28 in der Taumelscheibe drehbar gelagert, so daß bei einer Drehung der Motorwelle und dabei der Taumelscheibe die gegen die Anlagescheibe 27 gedrückten Kolben oszillierend in der Führung verschoben werden.
Die Motorwelle 8 trägt im Bereich der Drehlagerung 15 eine ihr Ende überfangende Kappe 29 aus elektrisch isolierendem Kunststoff, welche in den inneren Ring 30 eines Kugellagers 31 eingreift, welches die Drehlagerung 15 ausbildet. Damit ist eine elektrische Verbindung zwischen der Motorwelle 8 einerseits und der Drehlagerung 15 andererseits verhindert und damit auch eine elektrische Verbindung zwischen der Motorwelle 8 einerseits und dem Gehäuse 14 der Hochdruckpumpe andererseits.
Die Taumelscheibe 17 umgreift mit einer zentralen Ausnehmung 32 das vordere Ende der Kappe 29 und legt sich an eine Stufe 33 dieser Kappe 29 an. Die Ausnehmung 32 und das vorderste Ende der Kappe 29 können unrund ausgebildet sein, so daß dadurch Taumelscheibe und Motorwelle drehfest miteinander verbunden sind.
In dieser Position wird die Taumelscheibe durch eine Spannschraube 34 an der Motorwelle 8 gehalten, diese Spannschraube 34 wird stirnseitig in eine Gewindebohrung 35 der Motorwelle 8 eingeschraubt. Die Spannschraube 34 besteht dabei aus Metall und trägt zwischen ihrem Kopf 36 und dem Gewindebereich 37 eine Stützscheibe 38, deren Außendurchmesser größer ist als der des Kopfes 36. Der Kopf 36 und die Stützscheibe 38 sind gemeinsam von einem elektrisch isolierenden Kunststoff umgeben, der die Form eines größeren Kopfes 39 hat und den oberen Teil der Spannscheibe 34 in sich einbettet. Dieser Kopf 39 liegt mit seiner Unterseite 40 an der Taumelscheibe 17 an und drückt diese axial gegen die Motorwelle 8. Dadurch wird diese auf der Motorwelle fixiert. Die Unterseite 40 weist dabei einen zentralen Rücksprung 41 auf, in den die Kappe 29 mit ihrem vorderen Teil eingreift. Auf diese Weise ergibt sich ein durchgehender Mantel aus elektrisch isolierendem Kunststoff im Bereich des Endes der Motorwelle 8 und der Spannschraube 34, in diesem Bereich sind von außen her keinerlei metallische Teile zugänglich. Damit sind die Taumelscheibe und das Gehäuse des Motors vollständig von der Motorwelle elektrisch isoliert.
Der Kopf 39 kann seitliche Ansatzflächen 42 für einen Schraubschlüssel tragen, beispielsweise kann der Kopf einen sechseckigen Querschnitt aufweisen.
Der freie Rand 43 der Haube 13 schließt über einen zwischengelegten Ring 44 aus elektrisch isolierendem Kunststoff an den Rand des Gehäuses 5 des Elektromotores an, dieser Ring 44 isoliert somit das Gehäuse 5 des Elektromotors von der Haube 13 und damit vom Gehäuse 14 der Pumpe.
Um die Haube einerseits und das Gehäuse des Elektromotors andererseits miteinander verbinden zu können, tragen beide Teile seitliche Ansätze 45, 46 (Figur 3) von denen einer eine Durchgangsbohrung 47 und der andere eine Innengewindebohrung 48 aufweist. Auch der Ring 44 weist im Bereich der Ansätze 45 und 46 seitliche Ansätze 49 auf, die zwischen den Ansätzen 45 und 46 angeordnet sind und diese elektrisch voneinander trennen. Im Bereich des Ansatzes 49 ist ebenfalls eine Durchgangsbohrung 50 angeordnet, die mit der Durchgangsbohrung 47 und der Innengewindebohrung 48 fluchtet.
In die Durchgangsbohrungen 47 und 50 wird eine Spannschraube 51 eingesetzt, die in die Innengewindebohrung 48 eingeschraubt wird. Auf diese Spannschraube 51 ist im oberen Teil eine Hülse 52 aus elektrisch isolierendem Kunststoff aufgesteckt, die die Spannschraube 51 umgebend in die Durchgangsbohrung 47 des einen Ansatzes 45 hineinragt und dadurch die Spannschraube 51, die aus Metall besteht, elektrisch von dem Ansatz 45 trennt. Es ist durch diese Ausgestaltung sichergestellt, dar auch durch die Ansätze und die Spannschrauben keine elektrisch leitende Verbindung im Verbindungsbereich des Gehäuses 5 und des Gehäuses 14 auftritt, obwohl die Gehäuse und die Schraube aus elektrisch leitendem Material, insbesondere aus Metall, bestehen kann.
Die elektrische Trennung des Elektromotors und der Pumpe kann noch verbessert werden, wenn auch die der Hochdruckpumpe 4 zugewandte Statorwicklung 11 gegenüber der Haube 13 und damit gegenüber dem Gehäuse 14 mit einer Folie 53 aus elektrisch leitendem Kunststoff abgedeckt ist. Diese kann, wie in Figur 1 dargestellt, an der Haube entlang verlaufend verlegt sein, es ist aber auch möglich, die Statorwicklung 11 mit einer entsprechenden Folie abzudekken.
An das Gehäuse 14 der Pumpe ist eine Kammer 54 angesetzt, welche elektrische Leitungen 55 oder Schaltelemente aufnimmt. Diese Kammer besteht entweder selbst aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial oder sie ist unter Zwischenlage von elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial elektrisch getrennt am Gehäuse 14 der Pumpe festgelegt, so daß die Leitungen 55 und elektrischen Schaltelemente im Inneren der Kammer 54 durch die Kammer selbst gegenüber dem Gehäuse 14 der Pumpe elektrisch isoliert werden.
Als elektrisch isolierendes Kunststoffmaterial können insbesondere verwendet werden Polyamide, Polyester, Polyurethane oder verschiedene Duroplaste.