-
Die Erfindung betrifft eine Strömungspumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
-
Strömungspumpen der betreffenden Art dienen grundsätzlich dazu, die kinetische Energie einer Flüssigkeit zu erhöhen, um dadurch in einem flüssigkeitsführenden System, beispielsweise einem Becken, eine Strömung am ausströmseitigen Ende der Strömungspumpe in der Flüssigkeit zu erzeugen.
-
Die Strömungspumpen werden vorzugsweise in flüssigkeitsführenden Systemen eingesetzt, in denen die Druckdifferenzen der Flüssigkeit gering bzw. vernachlässigbar sind.
-
Strömungspumpen der betreffenden Art werden beispielsweise und insbesondere dazu genutzt, eine Strömung in Groß- und Kleinaquarien, Fischteichen, Fischzuchtanlagen wie auch -becken und künstlich angelegten wie auch natürlichen Stillgewässern zu erzeugen, um u. a. natürliche Bedingungen für die jeweiligen Fisch- oder Pflanzenarten schaffen zu können.
-
Die Strömungspumpen der betreffenden Art sind beispielsweise bekannt aus
DE 102006061504 B3 , die dem Umwälzen flüssiger Medien dienen, wobei ein elektrischer Antriebsmotor konzentrisch und achsparallel gelagert ist und wobei dieser eine Antriebswelle mit drehfest angeordnetem Propeller mit Propellerflügeln aufweist, wobei wiederum das Gehäuse an einem hinteren Ende wenigstens eine Einströmöffnung und an einem vorderen Ende eine axiale Ausströmöffnung aufweist.
-
Dabei sind die Propellerflügel im Bereich der Ausströmöffnung und unter Verbleib eines geringen Spaltes zu einer inneren Gehäusewandung des Gehäuses angeordnet.
-
Ferner ist das Gehäuse birnenförmig ausgebildet, so dass der Antriebsmotor an einer Kuppe am axial hinteren Ende des birnenförmigen Gehäuses angeordnet ist. Die besondere Formgebung des Gehäuses führt dazu, dass der Einströmraum großvolumiger ausgeführt ist. Ferner ist der Antriebsmotor derart angeordnet, dass der durch ein Rohrteil gebildete Strömungs- bzw. Pumpenraum nicht durch die Anordnung des Antriebsmotor verringert ist.
-
Strömungspumpen der bekannten Art weisen daher ein Rohrteil auf und darüber hinaus Mittel zum Erzeugen einer Strömung in dem Rohrteil entlang einer Strömungsachse, wobei das Rohrteil an seinem einströmseitigen Ende eine in Strömungsrichtung verlaufende Verjüngung aufweist.
-
Dabei ist die Strömungsachse im Sinne der Erfindung durch die geometrische Achse bestimmt, die wiederum zur Mitte bzw. in der Mitte des Strömungsquerschnittes bzw. der Lichten Weite des Rohrteiles angeordnet ist, wobei eine eine erfindungsgemäße Strömungspumpe durchströmmende Flüssigkeit entlang der Strömungsachse von einem einströmseitigen Ende der Strömungspumpe zu einem ausströmseitigen Ende der Strömungspumpe strömt bzw. durch die Strömungspumpe gefördert wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungspumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, bei der der Wirkungsgrad der Pumpe erhöht ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
-
Die Erfindung entfernt sich dabei von dem Gedanken, den Propeller zur Erzeugung einer Strömung strömungstechnisch zu verbessern oder den Wirkungsgrad des Antriebs für den Propeller zu erhöhen.
-
Der Erfindung liegt vielmehr der Gedanke zugrunde, die Strömungspumpe strömungstechnisch an ihrem einströmseitigen Ende zu verbessern, indem das einströmseitige Ende dem Strömungsverhalten einer Flüssigkeit angepasst ist.
-
Dazu sieht die Erfindung vor, dass das Rohrteil einströmseitig an einem Wandungsabschnitt endet, der zur Strömungsachse senkrecht oder annähernd senkrecht verläuft.
-
Erfindungsgemäß ist der Strömungsquerschnitt bestimmt durch das Lichte Maß des Rohrteiles und dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe durch eine Flüssigkeit durchströmt wird bzw. durchströmbar ist.
-
Bei den weiteren Ausführungen bzw. Betrachtungen, bei den eine Flüssigkeit bzw. eine Flüssigkeitsströmung in Bezug genommen wird, ist im Sinne der Erfindung eine erfindungsgemäße Strömungspumpe bzw. ein Strömungsgleichrichter in einer Verwendungsposition, in der eine Flüssigkeit eine erfindungsgemäße Strömungspumpe bzw. ggf. einen nachgeordneten Strömungsgleichrichter durchströmt bzw. durchströmen kann.
-
Ferner wird im Sinne der Erfindung der Begriff Pumpe ebenfalls synonym für Strömungspumpen bzw. axiale Strömungspumpen verwendet. Eine axiale Strömungspumpe fördert eine Flüssigkeit in axialer Richtung zu einer Pumpenwelle bzw. -achse, an der ein sogenannter Pumpenläufer (insbesondere ein Propeller bzw. Impeller), insbesondere drehfest, angeordnet ist.
-
Dadurch wird erreicht, dass Verwirblungen an dem einströmseitigen Ende des Rohrteiles reduziert bzw. vermieden werden, wodurch der betreffende Strömungsquerschnitt des Rohrteiles nahezu unbeeinträchtigt bleibt. Dieser Anpassung der Strömungspumpe liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Flüssigkeiten nicht winkelig strömen, sondern ein Strömungshindernis lediglich bogenförmig umströmen können. Dadurch entstehen bei konventionellen Rohrteilen an deren einströmseitigen Innenwandung eine durch Wirbelbildung verursachte Durchlassverringerung, durch die der entsprechende Strömungsquerschnitt des Rohres verringert wird. Dadurch vermag in die Pumpe lediglich eine geringere Wassermenge einzuströmen, wodurch die Pumpenleistung nicht in dem gewünschten bzw. möglichen Leistungsumfang genutzt werden kann. Im Betrieb der Pumpe wird dadurch der Betriebszustand des Antriebsmotors in einem Teillastbereich gehalten.
-
Die erfindungsgemäße Gestaltung des Wandungsabschnittes, in dem das Rohrteil der Strömungspumpe einströmseitig endet, führt dazu, dass die o. g. Verminderung des Strömungsquerschnittes vermieden bzw. verringert ist, wodurch ein ungewollter Wechsel des Betriebszustandes in den o. g. Teillastbereich des Antriebsmotors vermieden ist.
-
Vor diesem Hintergrund ist der Wirkungsgrad einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe gegenüber den bekannten Strömungspumpen deutlich steigerbar, so dass beispielsweise bei Erzielung des gleichen Fördervolumens kleinere Antriebsmotoren verwendet werden können, wodurch die von außen zugeführte Energie zum Betreiben der Strömungspumpe reduzierbar ist.
-
Sprunghafte Änderungen in der Strömungsführung wirken sich ungünstig auf die Strömung einer Flüssigkeit aus, indem beispielsweise Turbulenzen bzw. eine Wirbelbildung in der Strömung der Flüssigkeit begünstigt bzw. verursacht wird.
-
Daher sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass sich ein Strömungsquerschnitt des Rohrteiles im Bereich der Verjüngung in Eintrömrichtung allmählich, insbesondere kontinuierlich, verringert.
-
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Krümmungsradius des Verjüngungsquerschnittes in Einströmrichtung stetig, insbesondere zunehmend bzw. abnehmend, ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist der Verjüngungsquerschnitt bestimmt durch den Strömungsquerschnitt und wiederum gekennzeichnet durch das jeweilige Lichte Maß der Innenwandung des Rohrteiles im Bereich der Verjüngung.
-
Diesbezüglich sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Innenwandung des Rohrteiles im Bereich der Verjüngung im Längsquerschnitt des Rohrteiles wenigstens abschnittsweise bogenformartig geformt ist, wobei der Längsquerschnitt entlang der Strömungsachse verläuft.
-
Um die Wandung des Rohrteiles möglichst gering zu halten, ist es zweckmäßig die Außenwandung des Rohrteiles gemäß der Innenwandung zu formen. Dadurch kann der Materialeinsatz zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe sowie dessen Gewicht verringert werden.
-
Zur Begünstigung einer einströmseitigen Strömung der Flüssigkeit ist in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Innenwandung des Rohrteiles wenigstens im Bereich der Verjüngung rotationssymmetrisch bzw. im Wesentlichen rotationssymmetrisch geformt ist. Beispielsweise und insbesondere ist dieser Abschnitt der Innenwandung zur Strömungsachse rotationssymmetrisch oder im wesentlichen rotationssymmetrisch geformt. Ferner kann vorzugsweise die entsprechende Symmetrieachse parallel bzw. koaxial zur Rohrteilachse angeordnet sein.
-
Die Erzeugung einer Strömung kann auf einfache Art und Weise unter Verwendung eines Antriebs erfolgen, der einen Propeller antreibt. Dazu sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Mittel zur Erzeugung einer Flüssigkeitsströmung in dem Rohrteil wenigstens einen drehantreibbaren Propeller mit wenigstens einem Propellerflügel aufweisen.
-
Beispielsweise und insbesondere sind – bei Verwendung mehrerer Propellerflügel – die Propellerflügel des Propellers in Umfangsrichtung bzw. Drehrichtung um eine gemeinsame Drehachse vorzugsweise zueinander gleich beabstandet angeordnet. Dabei weist vorzugsweise der Propeller eine ungerade Anzahl von Propellerflügeln auf, wodurch das Ausmaß einer Unwucht während der Drehung des Propellers reduzierbar ist.
-
Die Antriebsachse des Propellers kann insbesondere parallel, vorzugsweise koaxial, zur Störmungs- bzw. Rohrteilachse angeordnet sein. Die Antriebsachse kann beispielsweise Teil eines Antriebsmotors sein, der den Propeller antreibt. Der Antriebsmotor umfasst vielfach ein Getriebe, um eine Übersetzung der Drehgeschwindigkeiten bzw. -kräfte zu ermöglichen.
-
Es existieren verschiedene Möglichkeiten, den Propeller für die Strömungserzeugung anzuordnen. Insbesondere ist der Propeller an dem einströmseitigen Ende des Rohrteiles angeordnet.
-
Darüber hinaus kann der Propeller wenigstens abschnittsweise in dem Rohrteil angeordnet sein.
-
Dazu berücksichtigt eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, dass der Propeller als Impeller ausgebildet ist.
-
Eine Steigerung des Wirkungsgrades des Impellers kann dadurch erreicht werden, dass dieser an dem einströmseitigen Ende des Rohrteiles angeordnet ist, wie dies in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung berücksichtigt ist.
-
Um den Strömungsquerschnitt nicht unnötig zu verringern, sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass ein Antrieb für den drehantreibbaren Propeller bzw. den drehantreibbaren Impeller an dem einströmseitigen Ende des Rohrteiles angeordnet ist und entgegen der Einströmrichtung erstreckt ist.
-
Im Betrieb der Strömungspumpe wird durch die Drehung des Propellers bzw. des Impellers die das Rohteil durchfließende Flüssigkeit mit einem Strömungsdrall beaufschlagt, der Turbulenzen in der Strömung verursacht. Diese Turbulenzen tragen dazu bei, dass die in der Flüssigkeit durch die Strömungspumpe erzeugte Strömung geschwächt ist.
-
Um diese Turbulenzen zu verringern, sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass an einem ausströmseitigen Ende des Rohrteiles ein Strömungsgleichrichter angeordnet ist. Dieser trägt dazu bei, dass wenigstens die durch die Strömungspumpe verursachten Turbulenzen vermindert werden, um die erzeugte Strömung in eine laminare bzw. möglichst laminare Strömung umzuformen, wodurch die Flüssigkeitsströmung nach Druchströmen des Strömungsgleichrichters weniger bzw. geringgradigere Turbulenzen bzw. Wirbel aufweist.
-
Je nach Verwendungszweck der Strömungspumpe können sich in der jeweiligen Flüssigkeit u. a. Lebewesen oder Festkörper befinden, deren Kontakt mit dem Impeller bzw. Propeller der Strömungspumpe zu verhindern ist. Daher ist eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass an dem einströmseitigen Ende des Rohrteiles ein Einströmkorb angeordnet ist. Dieser Einströmkorb kann unterschiedlich gestaltet sein. Der Einströmkorb hat vorrangig eine Siebfunktion für die Flüssigkeit. Ferner bietet der Einströmkorb einen Verletzungsschutz für beispielsweise die in der Flüssigkeit befindlichen Lebewesen und/oder Pflanzen. Ferner können Personen vor Verletzungen geschützt werden, da ein Kontakt von Körperteilen mit einem sich drehenden Propeller bzw. Impeller vermieden ist.
-
Darüber hinaus kann der Einströmkorb dazu dienen, eine Lagerung für den Antrieb des Propellers bzw. Impellers zu bilden, indem der Antrieb an einer Kuppe bzw. einem Boden des Einströmkorbes gehalten ist. Auf diese Weise kann beispielsweise eine einfache Ausrichtung des Propellers bzw. Impellers an dem Rohrteil erfolgen.
-
Die Anwendungsfelder einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe sind vielfältig. Daher kann eine erfindungsgemäße Strömungspumpe zur Erzeugung einer Strömung in einem Wasserbecken verwendet werden. Erfindungsgemäß sind unter einem Wasserbecken insbesondere und vorzugsweise künstlich angelegte wie auch natürliche Stillgewässer, wie Teiche oder Seen, Süss-/Salzwassertier-, Fisch- wie auch Pflanzenzuchtanlagen und -becken und dergleichen zu verstehen, um darin mittels einer Strömungspumpe u. a. natürliche Bedingungen für die jeweiligen Fisch- oder Pflanzenarten zu erzeugen oder zu verbessern. Ferner umfasst der Begriff auch Schwimmbecken, in denen u. a. zu Trainings- oder Körperbehandlungszwecken eine Strömung erzeugt wird.
-
Dazu zählen auch Aquarien, so dass ein besonderer Verwendungszweck im Bereich der Aquaristik gegeben ist, um in einem für Süss- oder Salzwassertiere (insbesondere Fische) bzw. Pflanzen eingerichteten künstlichen Lebensraum eine erfindungsgemäße Strömungspumpe zur Erzeugung einer Strömung einzusetzen.
-
Ferner kann eine erfindungsgemäße Strömungspumpe zur Erzeugung einer Strömung in einem durch eine Rohrleitung gebildeten Flüssigkeitskreislauf verwendet werden.
-
Derartige Flüssigkeitskreisläufe befinden sich u. a. auch in Heizsystemen in denen eine Flüssigkeit in einem durch Rohrleitungen gebildeten Kreislauf umgewälzt wird, um zum Beispiel in Gebäuden eine Wärmeverteilung vornehmen zu können.
-
Als weiteres Beispiel ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe zur Erzeugung einer Strömung in Betriebsstoffleitungssystem eines Kraftfahrzeugs zu nennen. Dabei kann diese insbesondere zur Erzeugung einer Strömung in Kraftstoff- oder Ölleitungen verwendet werden, um den jeweiligen Betriebsstoff (Öl oder Kraftstoff) umzuwälzen.
-
Ferner bietet sich die Verwendung einer Strömungspumpe als Antrieb für eine Schwimmhilfe, insbesondere einem Wasserscooter an. Mittels einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe ist es möglich einen Vortrieb in einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu erzeugen, wodurch die zuvor beschriebenen stationären Verwendungen um eine mobile Verwendung ergänzt wird. Daher kann eine erfindungsgemäße Strömungspumpe dazu dienen, den Antrieb der jeweiligen Schwimmhilfe zu verkleinern, so dass diese besser für eine Person handhabbar ist.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe gezeigt sind. Dabei bilden alle beanspruchten, beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbezügen sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
-
Die Figuren der Zeichnung zeigen mögliche Beispiele von erfindungsgemäßen Ausführungsformen in jeweils einer schematischen Darstellung. Die Darstellungen sind daher insbesondere nicht maßstabsgetreu und zur besseren Übersicht auf die das Verständnis unterstützenden Elemente reduziert. Ferner sind aus Gründen einer besseren Übersicht nicht stets alle Bezugszeichen in den einzelnen Figuren eingetragen, wobei sich die Kennzeichnung bzw. Vergleichbarkeit der betreffenden Bestandteile entsprechend durch eine gleiche bzw. ähnliche Darstellungsweise in den Figuren ergibt. Bei den Darstellungen in den Figuren kennzeichnet ein Punkt-im-Kreis-Symbol eine Richtung in die Blattebene hinwein, währen ein X-im-Kreis-Symbol eine Richtung aus der Blattebene heraus kennzeichnet.
-
Es zeigt:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe in einer Schnittdarstellung einer Seitenansicht in schematischer Darstellungsweise,
-
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe in einer Schnittdarstellung einer Seitenansicht in schematischer Darstellungsweise,
-
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe in einer Schnittdarstellung einer Seitenansicht in schematischer Darstellungsweise,
-
4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe in einer Schnittdarstellung einer Seitenansicht in schematischer Darstellungsweise,
-
5 eine schematische Vorderansicht des in 3 gezeigten zweites Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters gemäß der in 3 durch V gekennzeichneten Ansicht,
-
6 eine in 5 durch A-A gekennzeichnete schematische Schnittdarstellung des in 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters,
-
7 eine in 1 durch S gekennzeichnete vereinfachte Seitenansicht des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters (ohne Rohrteil) in schematischer Darstellungsweise,
-
8 eine in 1 durch S gekennzeichnete schematische Seitenansicht des in 3 bzw gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters,
-
9 eine in 1 durch V gekennzeichnete schematische Ansicht des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters,
-
10 eine in 3 durch S gekennzeichnete Seitenansicht des in 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters in schematischer Darstellungsweise, ohne Rohrteil,
-
11 die in 10 durch D gekennzeichnete schematische Vorderansicht des in 9 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters und
-
12 die in 10 durch E gekennzeichnete schematische Vorderansicht des in 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters.
-
In den Figuren sind gleiche oder sich entsprechende Bauteile/Bestandteile bzw. Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ferner wird bei gleicher oder ähnlichem Aufbau zur besseren Übersicht die Beschreibung auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen bzw. Figuren reduziert. Zudem sind aus Gründen einer besseren Übersicht nicht stets alle Bezugszeichen in den einzelnen Figuren eingetragen, wobei sich die Kennzeichnung bzw. Vergleichbarkeit der betreffenden Bestandteile entsprechend durch eine gleiche bzw. ähnliche Darstellungsweise bzw. Anordnung in den Figuren erschließt.
-
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe 2 in einer Schnittdarstellung einer schematischen Seitenansicht gezeigt. Die gezeigte Strömungspumpe 2 weist ein Rohrteil 4, dass durch ein Rundrohr gebildet ist.
-
Ferner weist das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe 2 Mittel 6 zum Erzeugen einer Strömung in dem Rohrteil 4 entlang einer Strömungsachse 8 auf.
-
Zudem weist das Rohrteil 4 an seinem einströmseitigen Ende 10 eine in Strömungsrichtung 9 verlaufende Verjüngung 12 auf, wobei das Rohrteil 4 einströmseitig an einem Wandungsabschnitt 14 endet, der zur Strömungsachse 8 senkrecht verläuft.
-
Dabei verringert sich der Strömungsquerschnitt 16 des Rohrteiles 4 im Bereich der Verjüngung 12 in Einströmrichtung 18 kontinuierlich, wobei der Gradient der Verringerung in Einströmrichtung 18 abnimmt.
-
Die Innenwandung 20 des Rohrteiles 4 ist im Bereich der Verjüngung 12 in dem gezeigten Längsquerschnitt des Rohrteiles 4 bogenförmig geformt.
-
Darüber hinaus ist die Innenwandung 20 des Rohrteiles 4 im Bereich der Verjüngung 12 rotationssymmetrisch geformt. Aufgrund der rotationssymmetrischen Formgebung der Innenwandung des Rohrteiles ist die Symmetrie- bzw. Rotationsachse 22 koaxial zur Strömungsachse 8 angeordnet.
-
Vor diesem Hintergrund ist durch die zuvor genannte Formgebung des Rohrteiles 4 der Strömungswiderstand gering gehalten.
-
Die Mittel 6 zur Erzeugung einer Flüssigkeitsströmung in dem Rohrteil 4 weisen einen drehantreibbaren Impeller 24 mit zwei Impellerflügel 26, 28 auf, der am einströmseitigen Ende 10 des Rohrteiles 4 angeordnet ist.
-
Der zum Antreiben des Impellers 24 benötigte Antrieb 30 ist ebenfalls an dem einströmseitigen Ende 10 des Rohrteiles 4 angeordnet, jedoch im wesentlichen außerhalb des Rohrteiles 4 und dabei entgegen der Einströmrichtung 18 erstreckt, entlang der die Flüssigkeit in Verwendungsporion einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe bzw. eines Strömungsgleichrichters strömt. Dadurch ist erreicht, dass einströmseitig der Strömungsquerschnitt 16 nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt ist.
-
Um den Wirkungsgrad der Strömungspumpe 2 steigern zu können, ist dieser an ihrem ausströmseitigen Ende 32 des Rohrteiles 4 ein Strömungsgleichrichter 34 nachgeordnet, der insbesondere dazu dient, den durch die Drehung des Impellers 24 in die Flüssigkeitsströmung eingebrachten Strömungsdrall zu verringern bzw. zu eliminieren. Der Aufbau des Strömungsgleichrichters 34 wird im Folgenden anhand der 5 bis 8 beschrieben.
-
Zur Verhinderung eines Kontaktes von Körpern bzw. Körperteilen insbesondere mit dem sich drehenden Impeller 24 ist an dem einströmseitigen Ende 10 des Rohrteiles 4 ein Einströmkorb 36 angeordnet.
-
In diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe 2 ist der Einströmkorb 36 nach Art eines Zylinders geformt, wobei an dessen radialer Umfangsfläche 38 mittels zueinander beabstandeter radialer Einströmlamellen 40 radiale Ausnehmungen 42 für den Flüssigkeitseintritt gebildet sind.
-
Der Einströmkorb 36 ist derart ausgebildet, dass an dem entfernt zu dem einströmseitigen Ende 10 des Rohrteiles 4 angeordneten Boden 44 des Einströmkorbes 36 der Antrieb 30 gehalten ist, worüber ebenfalls der Impeller 24 an dem Boden 44 des Einströmkorbes 36 gehalten ist.
-
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe 2 in einer Schnittdarstellung einer Seitenansicht in schematischer Darstellungsweise gezeigt, wobei im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe 2 kein Strömungsgleichrichter 34 verwendet wird. Aufgrund des ansonsten gleichen Aufbaus zum ersten Ausführungsbeispiel wird der besseren Übersicht halber auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet.
-
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe
2 wiederum in einer Schnittdarstellung einer Seitenansicht in schematischer Darstellungsweise. Im Unterschied zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe
2 ist der Einströmkorb
36 auf andere Art und Weise geformt. Ferner dienen Längsschlitze
46 der Flüssigkeitszufuhr, die gemäß der gezeigten Verwendungsposition des Einströmkorbes
36 parallel zur Strömungsachse
8 bzw. parallel zur Längserstreckung des Einströmkorbes
36 angeordnet sind. Weitere Details zur Ausgestaltung des Einströmkorbes
36 sind
DE 102006061504 B3 entnehmbar, deren Offenbarung hiermit als Wissen des fachmannes einbezogen wird.
-
Eine Erläuterung des in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Strömungsgleichrichters 34 erfolgt anhand der weiteren 5 bis 12, so dass an dieser Stelle auf weitere Erläuterungen verzichtet wird.
-
In 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe 2 in einer Schnittdarstellung einer Seitenansicht in schematischer Darstellungsweise gezeigt, wobei im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe 2 dieser kein Strömungsgleichrichter 34 nachgeordnet ist. Aufgrund des ansonsten gleichen Aufbaus zum ersten Ausführungsbeispiel wird der besseren Übersicht halber auf eine Wiederholung der betreffenden Beschreibung verzichtet.
-
In 5 ist eine schematische Darstellung gemäß der in 3 durch V gekennzeichneten Ansicht des in 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters 34 gezeigt, der wiederum ein Rohrteil 48 aufweist, dessen Innenwandung 50 einen Strömungskanal 52 für eine Flüssigkeit bildet.
-
Ein Strömungsgleichrichter 34 kann, wie 1 bzw. 3 entnehmbar, derart ausgebildet sein, dass dieser in das Rohrteil 4 der Strömungspumpe 2 eingesetzt werden kann und dadurch der Strömungspumpe 2 nachgeordnet ist. Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, dass ein Abschnitt des Rohrteil 4 das Rohrteil 48 des Strömungsgleichrichter 34 bildet.
-
Das zweite Ausführungsbeispiel eines Strömungsgleichrichters 34 weist acht von einer Achse 54 radial erstreckend angeordnete Strömungsflügel 56 auf, die gleich geformt sind und daher lediglich einmal mit dem Bezugszeichen 56 gekennzeichnet sind.
-
Die Achse 54 ist durch einen zylinderförmigen Grundkörper 58 gebildet, an dem die Strömungsflügel 56 – wie zuvor beschrieben – angeordnet sind. Dabei sind die Strömungsflügel 56 in Umfangsrichtung 60 zur Achse 54 zueinander gleich beabstandet an der Achse 54 bzw. dem Grundkörper 58 angeordnet.
-
Die Strömungsflügel 56 sind in axialer Richtung 62 zur Achse 54 zwischen einer Einströmöffnung 64 und einer Ausströmöffnung 66 (in 6 ersichtlich) des Strömungskanals 52 des Rohrteiles 48 erstreckt. Die axialer Richtung 62 entspricht der Längsrichtung 62' der Strömungsflügel 56 und ist gemäß der in 5 gezeigten Ansicht aus der Blattebene heraus gerichtet und daher durch ein Punkt-im-Kreis-Symbol gekennzeichnet. Die axiale Richtung 62 bzw. die Längsrichtung 62' ist von der Ausströmöffung 66 in Richtung der Einströmöffnung 64 gerichtet.
-
Zur Verringerung von Verwirbelungen in der Flüssigkeit in Verwendungsposition einer Strömungspumpe 2 bzw. eines Strömungsgleichrichters 34 den Strömungskanal 52 durchströmenden Flüssigkeit (nicht gezeigt) weisen die Strömungsflügel 56 jeweils eine auf der jeweiligen Führungsfläche 68, 68' (zur besseren Übersicht lediglich einmal mit den entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet) des Strömungsflügels 56 wenigstens abschnittsweise gebildete Krümmung 70, 70' auf (insb. in 7 ersichtlich).
-
Dabei weist die Führungsfläche 68 eines Strömungsflügels 56 eine sich in axialer Richtung 62 erstreckende positive Krümmung 70 aufweist, während die verbleibende Führungsfläche 68' des jeweiligen Strömungsflügels 56 eine sich eine in axialer Richtung 62 erstreckende negative Krümmung 70' aufweist. Die Krümmungen 70, 70' sind in 5 der besseren Übersicht halber nicht gekennzeichnet, sondern sind u. a. der 6 bzw. 7 entnehmbar, an der die jeweilige Krümmung 70, 70' näher erläutert wird, so dass daher an dieser Stelle ein Verweis auf diese Figur mit der entsprechenden Erläuterung genügen soll.
-
Bei dem gezeigten Strömungsgleichrichter 34 endet die jeweilige Krümmung 70, 70' der betreffenden Führungsfläche 68, 68' in axialer Richtung 62 zur Achse 54 an einem der Einströmöffnung 64 des Strömungskanals 52 zugewandten Ende 72 des jeweiligen Strömungsflügels 56.
-
Der jeweilige Strömungsflügel 56 kontaktiert in diesem Ausführungsbeispiel eines Strömungsgleichrichter 34 mit seinem der Achse 54 radial abgewandten Ende 74 die Innenwandung 50 des Rohrteiles 48 (bzw. des Strömungskanals 52).
-
Zur Versteifung der Strömungsflügel 54 sind konzentrisch um die Achse 54 Rundrippen 76 (lediglich einheitlich mit dem Bezugszeichen 76 gekennzeichnet) angeordnet, die im Wesentlichen gleich gestaltet und in der gezeigten Ansicht in Umfangsrichtung 60 zur Achse 54 mit unterschiedlichen Durchmessern kreisförmig geformt sind sowie sich gemäß der Längsrichtung 62' (bei der Darstellung in 5 in die Blattebene hinein) erstrecken.
-
6 zeigt eine in 5 durch A-A gekennzeichnete schematische Schnittdarstellung des in 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters 34. Der Darstellung ist die Formgebung der Strömungsflügel 56 in Längsrichtung 62' anhand eines Strömungsflügels 56 entnehmbar, deren jeweilige Krümmung 70, 70' sich in Längsrichtung 62' ändert, wobei sich der Gradient der jeweiligen Krümmung 70, 70' eines Strömungsflügels 54 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter 34 in Längsrichtung 62' des Strömungsflügels 54 allmählich verringert.
-
Die Gestaltung der jeweiligen Krümmung 70, 70' wie auch die Ausrichtung der jeweiligen Öffnung 78, 78' der Krümmung 70, 70' ist im Wesentlichen von dem durch die Drehung des Impellers 24 der Strömungspumpe 2 in die Flüssigkeitsströmung eingebrachte Strömungsdrall abhängig. Dazu ist in Verwendungsposition eines Strömungsgleichrichters 34, in der dieser zur Durchströmung durch eine Flüssigkeit in einem flüssigkeitsführenden System (nicht dargestellt) angeordnet ist, die Krümmung 70 der Führungsfläche 68 dem durch die Pumpe (Strömungspumpe 2) ins die Flüssigkeitsströmung eingebrachten Strömungsdrall vorzugsweise und insbesondere entgegen gerichtet.
-
Die Krümmung 70 ist in Längsrichtung 62' (die von der Ausströmöffnung 66 zur Einströmöffnung 64 gerichtet ist) bzw. entgegen der Strömungsrichtung 9 konvex geformt (positive Krümmung 70), während die Krümmung 70' konkav geformt ist (negative Krümmung 70'). Durch die Ausrichtungen der Krümmungen 70, 70' zueinander ist der jeweilige Strömungsflügel 56 einer der Krümmungen 70, 70' folgend gebogen und daher in diesem Ausführungsbeispiel eines Strömungsgleichrichters 34 gemäß der Krümmung 70 gebogen.
-
Die in 6 gezeigten Krümmungen 70, 70' weisen keine Sprünge in ihrem Verlauf auf, so dass die Krümmungen 70, 70' jeweils stetig geformt bzw. ausgebildet sind.
-
Die jeweilige Krümmung 70, 70' einer Führungsfläche 68, 68' endet an einem der Einströmöffnung 64 des Strömungskanals 52 zugewandten Ende 72 des betreffenden Strömungsflügels 56. Dabei endet die jeweilige Krümmung 70, 70' in einer Kante 80 (einheitlich mit dem Bezugszeichen 80 gekennzeichnet).
-
Dieser Kante 80 kann jedoch erfindungsgemäß in anderen Ausführungen eines erfindungsgemäßen Strömungsleichrichters 34 auch ein weiterer Bereich des Strömungsflügels 56 anschließen bzw. an dieser angeformt sein, wodurch eine Krümmung 70, 70' jeweils nur abschnittsweise auf einer Führungsfläche 68, 68' gebildet ist.
-
Die jeweilige Führungsfläche ist, wie auch in den weiteren Figuren ersichtlich, auf jeweils einer Oberfläche 82, 82' des Strömungsflügels 56 gebildet.
-
In 7 ist das erste Ausführungsbeispiel eines Strömungsgleichrichters 34 aus 1 in der in 1 durch S gekennzeichneten Ansicht in vereinfachter Darstellungsweise ohne Rohrteil 48 gezeigt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel eines Strömungsgleichrichter 34 ist der Strömungskanal 52 derart geformt, dass der Strömungsquerschnitt 86 der Einströmöffnung 64 gleich oder nahezu gleich dem Strömungsquerschnitt 86' der Ausströmöffnung 66 ist. Ferner ist der Strömungskanal 52 des Rohrteils 48 entlang seiner Längsachse 84 gleichbleibend geformt, so dass sich dessen Strömungsquerschnitt 86, 86' in Richtung seiner Längsachse 82 nicht ändert. Dazu ist Strömungskanal 52 des Rohrteils 48 zur Achse 54 bzw. zur Längsachse 84 rotattionssymmetrisch bzw. zylinderförmig geformt.
-
Darüber hinaus ist die Achse 54, an der die Strömungsflügel 56 angeordnet sind, parallel, hier insbesondere koaxial, zur Längsachse 84 des Strömungskanals 52 angeordnet. Demzufolge ist ebenfalls die Strömungsachse 8 in dem Strömungskanal 52 koaxial zur Achse 54 bzw. Längsachse 84 des Strömungskanals 52 angeordnet.
-
Darüber hinaus sind in 7 die Erstreckungen der jeweiligen Krümmungen 70, 70' in axial Richtung 62 zur Achse 54 auf den betreffenden Führungsflächen 68, 68' (zur besseren Übersicht lediglich einmal in 7 gekennzeichnet) der Strömungsflügel 56 ersichtlich.
-
8 zeigt die eine in 1 durch S gekennzeichnete vereinfachte schematische Ansicht des in 1 bzw. 7 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters 34.
-
In 9 ist eine in 1 durch V gekennzeichnete schematische Ansicht des in 1 bzw. 7 gezeigten ersten Strömungsgleichrichters 34 gezeigt.
-
Dabei wird deutlich, dass der Strömungsquerschnitt 86 der Einströmöffnung 64 gleich oder nahezu gleich dem Strömungsquerschnitt 86' der Ausströmöffnung 66 des Strömungskanals 52 ist.
-
Das in 9 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Strömungsgleichrichters 34 ist einstückig gebildet und als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt. Daher sind die Strömungsflügel 56 sowohl an der Innenwandung 50 als auch an dem zylinderförmigen Grundkörper 58 angeformt.
-
In 10 ist eine Seitenansicht des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels eines Strömungsgleichrichters 34 (zu besseren Übersicht nachfolgend wiederum auch kurz als Strömungsgleichrichters 34 bezeichnet) in schematischer Darstellung, ohne Rohrteil 48, gezeigt. Das Rohrteil 48 ist in diesem Ausführungsbeispiel in dem bzw. durch einen Abschnitt des Rohrteil(s) 4 der Strömungspumpe 2 gebildet.
-
Zur besseren Strömungsführung weist der Grundkörper 58 eine an der Ausströmöffnung 66 des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichters 34 angeordneten rotationssymmetrischen Profilkörper 88 auf, der einer besseren Strömungsführung der Flüssigkeit dient.
-
Ferner ist 10 entnehmbar, dass die Strömungsflügel 54 an ihrem jeweils zur Achse 58 in radialer Richtung abgewandten Ende 74 (radiales Ende 74) eine Ausnehmung 90 aufweisen, mittels derer die Strömungsflügel 56 an dem Rohrteil 48 (nicht dargestellt) gehalten werden, wozu der jeweilige Strömungsflügel 56 mit seinem zur Achse 54 in radialer Richtung abgewandten Ende 74 die Innenwandung 50 des Rohrteiles 48 wenigstens abschnittsweise kontaktiert. Unter Verwendung von Haltemitteln (nicht gezeigt), wie es beispielsweise Schraubverbindungen bzw. Stift- wie auch Nietverbindungen sein können, ist der jeweilige Strömungsflügel sicher an dem Rohrteil 48 gehalten. Alternative oder ergänzend kann auch ein kraft- bzw. stoffschlüssiges Halten dazu dienen. Zur Einbringung einer Ausnehmung 90 Strömungsflügel 56 für die Verwendung o. g. Haltemittel, weist dieser an seinem radialen Ende 74 eine entsprechende Materialanhäufung auf.
-
Aufgrund des gezeigten modularen Aufbaus des zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter 34 ist es möglich, das Rohrteil 48 an einer Strömungspumpe 2 zu integrieren, wodurch der erfindungsgemäß gebildete Strömungsgleichrichter 34 in dem Rohrteil 48 der Strömungspumpe 2 aufgenommen bzw. integriert ist.
-
11 zeigt die in 10 durch D gekennzeichnete schematische Vorderansicht des in 10 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichters 34.
-
12 zeigt darüber hinaus die in 10 durch E gekennzeichnete schematische Vorderansicht des in 10 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichters 34.
-
Wie den beiden gezeigten Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichters 34 zu entnehmen ist, kann ein Strömungsflügel 56 auf unterschiedliche Art und Weise geformt sein. Diesbezüglich kann insbesondere in axialer Richtung zur Achse 54 bzw. in Längsrichtung 62 eines Strömungsflpügels 56 die Krümmung 70, 70' und damit deren Öffnung 78, 78' unterschiedlich gebildet sein (positiv (konvex) bzw. negativ (konkav) gebildete Krümmung 70, 70'). Es ist ersichtlich, dass – je nach Anordnung eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichters 34 ein erfindungsgemäßer Strömungsgleichrichter sowohl von der Einströmöffnung 64 in Richtung der Ausströmöffnung 66 als auch von der zuvor genannten, urspünglichen Ausströmöffnung 66 in Richtung einer zuvor genannten, ursprünglichen Einströmöffnung 64 (demnach in der der erst genannten Strömungsrichtung entgegengesetzten Richtung) von einer Flüssigkeit duchströmbar ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102006061504 B3 [0005, 0075]
