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Im Gebrauchsmuster 20 2013 004 282 ist eine Pumpen-Filter-Kombination zur Teichwasserfilterung beschrieben, um Verschmutzungen durch Algen und andere Verunreinigungen aus dem Teichwasser heraus zu filtern. Wesentlicher Bbestandteil dieser Pumpen-Filter-Kombination nach dem eben genannten Gebrauchsmuster ist eine Schneckenpumpe, die Wasser in einen unter Schwerkrafteinwirkung durchstömten Filter fördert.
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Schneckenpumpen sind bekannt und werden in unterschiedlichen Bauweisen vielfältig in Kläranlagen, Landwirtschaft, Nahrungsmittel industrie etc. eingesetzt. Üblicherweise werden sie aus einer drehbaren Schnecke und einem feststehende Trog gebildet, wobei zwischen Schnecke und Trogwand notwendigerweise ein Spalt verbleibt, der zu Transportverlusten durch das im Spalt zurück fließende Transportmedium führt, so dass die Drehzahl der Schnecke so hoch gewählt werden muss, dass die Transportmenge größer als der Spaltverlust ist. Dies führt zu einer starken Verwirbelung des Transportgutes. Zusätzlich können empfindliche Medien im Spalt zerquetscht werden. In sogenannten „Rohrmantel-Schneckenpumpen” wird zwar eine formschlüssige Verbindung zwischen Schnecke und Rohrmantel durch eine Verpressung von Schnecke und Hüllrohr erreicht. Diese ist jedoch in der Herstellung sehr aufwendig. Außerdem kann durch die Walgneigung der Rohrmantelschnecke im Dauerbetrieb die Verpressung sich lösen und undicht werden. Zusätzlich besteht der Nachteil, dass die Rohrmantelschnecke nicht zur Reinigung und Wartung zerlegt werden kann. (Praxishandbuch Schneckenpumpe, F. Hirthammer Verlag, 2008, Seiten 55, 56) In Schneckenpumpen mit elastischem oder teilelastischem, die Schnecke umhüllendem, statischem Rohr kann sich die Schnecke zwar weitgehend spaltfrei im Rohr drehen. Die damit verbundene Reibung führt jedoch zu erhöhtem Materialverschleiß an Schnecke und Rohr mit entsprechendem Wartungsbedarf sowie zu erhöhtem Energieaufwand beim Antrieb. Zusätzlich können auch hier empfindliche Medien zwischen drehender Schnecke und statischer Rohrwand zerquetscht werden. In einigen Spiralförderanlagen kommen axial aneinander gereihte Schneckensegmente zum Einsatz, die durch eine starre oder flexible Antriebsachse in einem Rohr gedreht werden. Diese Anlagen sind zwar in der Produktion kostengünstig und gut zu warten, haben aber die oben beschriebenen Spaltprobleme.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Schneckenpumpe ohne Drehspalt zu schaffen, die kostengünstig produziert werden kann und sich für Wartungs- und Reinungsarbeiten sowohl zerlegen als auch wieder zusammenbauen lässt.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den im Anspruch 1 angegebenen Aufbau aus Drehspalt-freien, axial aneinander gereihten, gleichförmigen Flügel-Rohr-Segmenten gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Flügelrohrsegment-Schneckenpumpe unterscheidet sich von herkömmlichen Schneckenpumpen dadurch, dass sie bei niedrigen Drehzahlen betrieben werden kann, sowohl über eine Drehspalt-freie feste Verbindung zwischen Spirale und umhüllenden Rohr verfügt, als auch zu Reinigungs- und Wartungsaufgaben zerlegt und wieder zusammengebaut werden kann.
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Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, dass übliche Teichpumpen, Filterpumpen, Bachlaufpumpen etc. als Kreiselpumpen mit hoher Drehzahl arbeiten. Angesaugte organische Materialien werden gequetscht oder zerkleinert und müssen anschließend durch aufwendige Filteranlagen dem Wasserkreislauf entzogen werden. Klein- und Kleinstlebewesen können in den Kreiselpumpen zerstört werden und anschließend als abgestorbenes organisches Material die Nitratbelastung des Wassers erhöhen. Auch die bisher übliche Bauweise von Schneckenpumpen ist wegen der beschriebenen Spaltprobleme eher für grobe Transportaufgaben geeignet und wird daher vorrangig in großen Abwasserkläranlagen oder in der Landwirtschaft eingesetzt. Sie ermöglicht kein Heben von dünnflüssigen Medien im langsamen, verwirbelungsarmen Drehzahlbereich. Andere Bauweisen von Schneckenpumpen (z. B. als Rohrmantelschnecke oder mit teilelasitschem Rohrmantel) sind in der Herstellung teuer und können im Dauerbetrieb oder bei Wartungsaufgaben problematisch sein. Sie sind für den Einsatz in kleineren Teichanlagen bisher nicht wirtschaftlich. Diese Nachteile werden durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale behoben.
- • Der Aufbau der Flügelrohrsegment-Schneckenpumpe aus gleichförmigen, axial aneinander gereihten, Drehspalt-freien Segmenten führt dazu, dass keine Drehspaltverluste auftreten und damit auch der Betrieb der Schneckenpumpe bei niedriger Drehzahl, sowie das schonende Anheben von dünnflüssigen Transportmedien bzw. das Skimmen der Teichoberfläche möglich werden. Insbesondere kann dadurch die Flügelrohrsegment-Schneckenpumpe als Teichpumpe, für Teichfilteranlagen und als Bachlaufpumpe eingesetzt werden. Sie ist geeignet Blätter, Fadenalgen etc. schonend von der Teichoberfläche zu entfernen und ermöglicht damit eine anschließende, leichte Trennung von Teichwasser und Verschmutzung
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Die in den Unteransprüchen formulierten Eigenschaften bieten darüber hinaus weitere Vorteile:
- • Die einstückige Ausbildung der Flügel-Rohr-Segmente ermöglicht sowohl eine dauerhafte, spaltfreie Verbindung zwischen Flügel und umhüllenden Rohr, als auch eine kostengünstige Serien-Produktion, z. B. im Kunststoff-Spritzgußverfahren.
- • Die Ausformung der Flügel-Rohr-Segmente ermöglicht einen leichten, winkelpositionsrichtigen und dichten Zusammenbau des Schnecken-Körpers. Für Wartung und Reinigung ermöglicht sie sowohl die Demontage als auch das erneute wieder Zusammensetzen. Im Betrieb ist sie verdrehungssicher.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Flügel-Rohr-Segmentes für eine z. B. dreigängige Flügelrohrsegment-Schneckenpumpe ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden beschrieben:
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1 zeigt eine Draufsicht.
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2 zeigt eine Seitenansicht.
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3 zeigt eine Schnittansicht.
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4 zeigt eine isometrische Darstellung
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In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Positionierung und Verdrehungssicherung über eine Sechskant-Nabe zur Aufnahme einer passenden Sechskant-Achse, über die auch der Antrieb erfolgt. Es sind auch Naben/Achsen-Kombinationen mit abweichender Geometrie möglich, ebenso wie selbsttragende Konstruktionen und andere Antriebsmöglichkeiten.
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Die erfindungsgemäßen Funktions-Bereiche in diesem Beispiel eines Flügel-Rohr-Segments sind mit Ziffern gekennzeichnet:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohrwand
- 2
- Flügel
- 3
- Positionierungshilfe und Verdrehungssicherung
- 4
- Dichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Praxishandbuch Schneckenpumpe, F. Hirthammer Verlag, 2008, Seiten 55, 56 [0002]
