DE19933041A1 - Anordnung zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen und dafür geeignete Freistrompumpe - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall mit einer dafür geeigneten Freistrompumpe, wobei die Pumpenanordnung einen Pumpenmotor, ein Pumpengehäuse sowie eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung für das Fluid aufweist. Dazu ist in dem Pumpengehäuse eine Freistrompumpe angeordnet und das Pumpengehäuse selbst plattenförmig aus einer Hydraulikplatte mit einem auf der Unterseite der Hydraulikplatte integral angegossenen Hydraulikbereich ausgestattet. Dieser Hydraulikbereich weist an seiner Unterseite eine Einlaßöffnung auf, und an der Oberseite der Hydraulikplatte ist eine Auslaßöffnung angeordnet. Die Freistrompumpe in ihrem plattenförmigen Pumpengehäuse weist dazu einen Fluiddurchgangsraum, der sich an die Einlaßöffnung anschließt, auf, der mit einer ringförmigen Erweiterungszone ausgestattet ist. An diesen Fluiddurchgangsraum schließt sich ein Fluidverbindungskanal zur Beschleunigung bzw. Verzögerung der Strömung an, so daß nach einem Fluidumlenkungsbereich im Hydraulikbereich der Hydraulikplatte eine nahezu homogene Fluidströmung durch die Auslaßöffnung an der Oberseite der Hydraulikplatte austritt. Aufgrund des plattenförmigen Aufbaus des Pumpengehäuses kann diese Pumpenanordnung vorteilhaft bei Überschwemmungen zum Leerpumpen von Kellern, Schächten und Tiefgaragen sowie anderen Einrichtungen eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abpumpen von verschmutzten Was­ sermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall und eine dafür geeignete Freistrompumpe entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 15.

Aus der Druckschrift DE 196 17 425 ist eine Abwasser- und Fäkalienpumpe mit einem Antriebsmotor und einer Pumpeneinrichtung bekannt. Eine derartige Ab­ wasser- und Fäkalienpumpe wäre grundsätzlich auch zum Abpumpen von ver­ schmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophen­ fall geeignet. Jedoch aufgrund des schneckenhausförmigen Spiralgehäuses sowie des relativ schweren Läufers im Zentrum der Pumpeneinrichtung ist ein entsprechend großer Pumpenmotor erforderlich, der eine Leistungsaufnahme erfordert, die oftmals im Katastrophenfall nicht zur Verfügung steht. Ein weiterer Nachteil der bekannten Abwasser- und Fäkalienpumpe ist das unhandliche Pumpengehäuse mit einem massiven seitlichen Flansch, der zwar für die Auf­ nahme eines Feuerwehr-B-Schlauches angepaßt werden könnte, jedoch dann zur Folge hat, daß die Pumpe nur in einem aufwendigen großen Gestell ihre vertikale Ausrichtung im Hinblick auf die Ansaugöffnung unter der Belastung eines Feuerwehr-B-Anschlußflansches aufrechterhalten könnte. Ein derartiges Pumpengestell im Zusammenwirken mit dem Pumpengehäuse der bekannten Abwasser- und Fäkalienpumpe wäre voluminös und aufgrund des Gesamtge­ wichts nicht von wenigen Katastrophenhelfern oder -helferinnen handhabbar.

Übliche Feuerwehrpumpen haben den Nachteil, daß sie als Kreiselpumpen äu­ ßerst empfindlich gegenüber Feststoffpartikeln wie Kieselsteinen, Split und an­ derer harter Gegenstände sind, die die Schaufeln der Kreiselpumpe beschädi­ gen könnten und relativ schnell zum Stillstand der Pumpen führen. Um die Krei­ selpumpen der Katastropheneinsatzfahrzeuge vor derartigen Feststoffen zu schützen, wird an den Ansaugstutzen einer derartigen Pumpe ein Schlauch mit einem seiner Enden angesetzt und auf das andere Ende des Schlauches nämlich das Ansaugende des Schlauches ein halbkugelförmiges oder zylindrisches Sieb angebracht, so daß keine Feststoffe das Pumpenaggregat beschädigen können. Derartige Schutzmaßnahmen für eine Kreiselpumpe haben aber den Nachteil, daß im Katastrophenfall Stoffreste und andere in verschmutzten Wassermengen schwimmende und schwebende Gegenstände aus Textil- oder Plastikfolien das Sieb zusetzen und somit der Einsatz der Pumpe ständigen Unterbrechungen unterliegt, um das Sieb von derartigen Stoffen zu befreien.

Aus der Druckschrift DE 35 19 120 ist eine Freistrompumpe bekannt, die ein Pumpengehäuse aufweist, das ebenso wie die aus DE 196 17 425 bekannte Abwasser- und Fäkalienpumpe eine seitliche Auslaßöffnung aufweist, so daß auch dieses Pumpengehäuse nur mit hohem technischen und mechanischen Aufwand in seiner Ansauglage stabilisiert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung und eine gat­ tungsgemäße Freistrompumpe anzugeben, die ermöglichen, verschmutzte Wassermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall siebfrei aus verschiedensten Einsatzorten, wie Kellern, Wohnungen ober über­ schwemmten Einrichtungen unter Einsatz geringer Pumpenmotorleistungen, die aus normal abgesicherten Haushaltsnetzen versorgt werden können, abzu­ pumpen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der Ansprüche 1 und 15. Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen definiert.

Dazu wird eine Freistrompumpe in einem Pumpengehäuse angeordnet, das plattenförmig ausgebildet ist. Im einzelnen besteht das Pumpengehäuse aus einer Hydraulikplatte mit einem auf der Unterseite der Hydraulikplatte integral angegossenen Hydraulikbereich. Auf der Unterseite des Hydraulikbereichs wie­ derum ist eine Einlaßöffnung angeordnet, durch die das Fluid angesaugt und zur Oberseite der Hydraulikplatte über eine Auslaßöffnung gepumpt wird.

Eine derartige Anordnung zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen und Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall hat nicht nur den Vorteil, daß völlig siebfrei die verschmutzten Wassermengen oder die Fluidansamm­ lungen von der Unterseite der Hydraulikplatte über den Hydraulikbereich zur Oberseite der Hydraulikplatte gepumpt werden können, sondern hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine Freistrompumpe die Wassermassen in dem Hy­ draulikbereich lediglich beschleunigen muß, und nicht, wie in einer Kreisel­ pumpe, die Wassermassen portionsweise mit Hilfe der Kreiselschaufeln zu schaufeln sind, so daß erheblich geringere Pumpenmotorleistungen für die er­ findungsgemäße Anordnung zum Abpumpen von verschmutzten Wassermen­ gen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall erforderlich werden. Darüber hinaus hat die Anordnung den Vorteil, daß die Einlaßöffnung relativ nahe zu dem Bereich des Bodens der überschwemmten Räume oder Einrichtungen angeordnet werden kann, und durch die plattenförmige Ausbildung des Pumpengehäuses ist es möglich, das Pumpengehäuse stabil und parallel zum abzupumpenden Boden des Raumes oder der Einrichtung anzuordnen, wobei aufgrund der Anordnung der Auslaßöffnung an der Oberseite der Hydraulikplatte ein stabiler Zugriff zu der Auslaßöffnung zum Anschluß von Schläuchen oder anderen die Wassermengen weiterleitenden Rohr- oder Schlauchleitungen vorteilhaft ermöglicht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung sind in Eckbereichen auf der Unterseite der Hydraulikplatte Abstandshalter angeord­ net. Diese Abstandshalter sorgen dafür, daß die Unterseite der Hydraulikplatte mit ihrer Einlaßöffnung in einem sicheren Abstand zu dem mit verschmutzten Wassermengen überschwemmten Bodenbereich beim Eintauchen in die Wassermengen gehalten wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Abstandshalter als Standbeine ausgebildet. Das hat den Vorteil, daß die Hydraulikplatte in ihren vier Eckbereichen durch die Standbeine in einer stabilen Lage gehalten wird, was mit herkömmlichen Pumpengehäusen nicht ohne weiteres erreichbar ist. Vorzugsweise sind die Abstandshalter höhenverstellbar, so daß die Hydraulik­ platte mit ihrer Einlaßöffnung dem Wasserspiegel in dem jeweiligen abzupum­ penden Raum angepaßt werden kann. Dabei ist zu beachten, daß zum Anfah­ ren der erfindungsgemäßen Anordnung die Oberseite der Hydraulikplatte von den Wassermengen bedeckt sein muß. D_a die Hydraulikplatte relativ flach aus­ gebildet ist, können äußerst niedrige Wasserstände noch abgepumpt werden. Die Pumpwirkung ist nicht mehr gegeben, wenn der Wasserspiegel der Was­ sermengen das Niveau der Einlaßöffnung unterschreitet. Deshalb hat die Hö­ henverstellbarkeit der Abstandshalter den weiteren Vorteil, daß das Restniveau der verbleibenden Wassermenge minimiert werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen An­ ordnung weist die Hydraulikplatte in ihren Randbereichen Traggriffe auf. Diese Traggriffe an den Rändern der Hydraulikplatte ermöglichen einen einfachen und schnellen Transport des Pumpengehäuses mit Motor zum Einsatzort. Aufgrund des relativ geringen Gewichts des Pumpengehäuses und des Pumpenmotors kann bereits eine Person die erfindungsgemäße Anordnung zum Einsatzort bringen. Durch Anordnung der Traggriffe an den Rändern der Hydraulikplatte wird jedoch erreicht, daß zwei Personen in ergonomisch vorteilhafter Haltung die Pumpenanordnung zum Einsatzort tragen können. Die hervorragende La­ gestabilität aufgrund der plattenförmigen Ausbildung des Pumpengehäuses in Form einer Hydraulikplatte ermöglicht vorteilhaft, daß die Pumpenanordnung ohne große Vorkehrungen in den verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen abgesetzt werden kann. Durch die Anordnung der Auslaßöffnung auf der Oberseite kann die gesamte Pumpenanordnung auch an einem Abpumpschlauch oder einem Abpumprohr in die Wassermengen abgelassen werden, wobei sich die Hydraulikplatte beim Aufsetzen auf den Raumboden selber ausrichtet, so daß die Einlaßöffnung ihre volle Saugwirkung entfalten kann, ohne daß auf die Verschmutzungszusammensetzung der Wassermengen Rücksicht genommen werden muß.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen An­ ordnung sind die Traggriffe aus einem U-förmig gebogenen Stabmaterial her­ gestellt und weisen an ihren Enden Gewindebohrungen zum Einschrauben der Abstandshalter auf. Die Abstandshalter ihrerseits haben an einem ihrer Enden Gewindeansätze, die durch Bohrungen in den Eckbereichen der Hydraulikplatte hindurchgreifen können und dann mit den Enden der Traggriffe durch Einschrauben in Eingriff gebracht werden können. Eine derartige Ausbildung der Traggriffe im Zusammenwirken mit den Abstandshaltern hat den Vorteil einer schnellen und leichten Montage sowie die Möglichkeit des schnellen Auswechselns von Traggriffen mit unterschiedlich großem Abstand zum Pumpenmotor. Es lassen sich auch Traggriffe anschrauben, die leiterförmig mehrere Stufen zwischen den Schenkeln der U-förmigen Tragegriffe angebracht haben, so daß vorteilhaft ein stufenweises Absenken der Pumpenanordnung in die verschmutzte Wassermenge oder Fluidansammlung möglich wird.

Vorzugsweise zeigen die Abstandshalter an ihren anderen Enden Gewindeboh­ rungen, in die Standfüße einschraubbar sind. Mit Hilfe dieser Gewindebohrun­ gen und einschraubbaren Standfüße lassen sich Unebenheiten der auszupum­ penden Flächen ausgleichen und der Abstand zwischen dem Boden der auszu­ pumpenden Räume und der Einlaßöffnung einstellen. Darüber hinaus können die Standfüße die Standfestigkeit der Hydraulikplatte in den verschmutzten Wassermengen verbessern.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Tragegriffe und die Abstandshalter integral aus einem U-förmig gebogenen Stabmaterial herge­ stellt. Diese Tragegriffe können in vorteilhafter Weise in den Eckbereichen der Hydraulikplatte in dort vorgesehene Bohrungen eingeklinkt werden und weisen dazu entsprechende Haken oder Klammern auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt sich an die Auslaßöffnung auf der Oberseite der Hydraulikplatte ein Auslaßstutzen an, wobei der Auslaßstutzen wasserdicht auf der Hydraulikplatte angebracht ist. Ein derartiger Auslaßstutzen kann auf seinem freien Ende einen Anschlußflansch für einen Feuerwehr-B-Schlauch aufweisen, so daß im Katastrophenfall relativ schnell ein entsprechender Schmutzwasserablaßschlauch an den Auslaßstut­ zen angeschlossen werden kann. Derartige Auslaßflansche sind für die Feuer­ wehr genormt, jedoch kann durch Auswechseln des Auslaßstutzens jeder be­ liebige Anschlußflansch an die Auslaßöffnung der Hydraulikplatte angeschlos­ sen werden. Dazu ist der Anschlußstutzen mit einer dazwischenliegenden Flachdichtung oder einer entsprechend eingearbeiteten O-Ring-Dichtung auf der Hydraulikplatte angeordnet. Derartige Dichtungen haben den Vorteil, daß sie ein schnelles Auswechseln des Auslaßstutzens über der Auslaßöffnung zum Anpassen an unterschiedliche Anschlußflanschnormen ermöglichen.

Zur Lösung der obigen Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Freistrompumpe eingesetzt, die in einem plattenförmigen Pumpengehäuse aus einer Hydraulik­ platte mit einem auf der Unterseite der Hydraulikplatte integral angegossenen Hydraulikbereich angeordnet ist. Dazu besteht der Hydraulikbereich aus einem Fluiddurchgangsraum mit einer ringförmigen Erweiterungszone, einem Fluid­ verbindungskanal und einem Fluidumlenkbereich. Der Fluidumlenkbereich be­ wirkt in Zusammenwirken mit dem Fluidverbindungskanal und der ringförmigen Erweiterungszone, daß das Fluid von der auf der Unterseite des Hydraulikbe­ reichs angeordneten Einlaßöffnung zu der auf der Oberseite der Hydraulikplatte angeordneten Auslaßöffnung umgelenkt wird. Somit kann vorteilhafterweise trotz der plattenförmigen Ausbildung des Gehäuses die verschmutzte Wasser­ menge oder Fluidansammlung zunächst in senkrechter Richtung in die Einlaß­ öffnung angesaugt, dann durch den Rotor der Freistrompumpe horizontal be­ schleunigt und schließlich in den Fluidverbindungskanal aufgrund der sich aus­ bildenden Fliehkraft gepreßt werden.

Der Fluidverbindungskanal ist bei diesem flachen plattenförmigen Pumpgehäuse derart ausgebildet, daß er in seinem oberen Bereich in vorteilhafter Weise die Strömungsgeschwindigkeit verlangsamt und in seinem unteren Bereich die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, so daß auf einer relativ kurzen Strömungshomogenierungsstrecke die Strömungsrichtung aus der Horizontalen in die Vertikale umgelenkt werden kann, damit die Fluidströmung senkrecht aus der Auslaßöffnung mit über dem Querschnitt laminar verteilter Strömungsgeschwindigkeit austreten kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Pumpengehäuses entsprechen sich die Querschnittsflächen der Einlaßöffnung, der Auslaßöffnung und des Verbindungskanals. Diese Abstimmung der drei Querschnitte des Pumpengehäuses hat den Vorteil, daß eine homogenisierte Strömung aus der Auslaßöffnung austreten kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht die Quer­ schnittsfläche der ringförmigen Erweiterungszone mindestens der halben Quer­ schnittsfläche der Einlaßöffnung. Diese Erweiterungszone, die sich ringförmig mit mindestens der halben Querschnittsfläche der Einlaßöffnung um den Rotor der Freistrompumpe erstreckt, hat den Vorteil, daß sich textile Gegenstände und Plastikplanen in der Erweiterungszone anlegen können und daß sie, sobald sie in den Einzugsbereich des Rotors der Freistrompumpe gelangen, durch die scharfen Kanten der Freistrompumpe zerstückelt werden, sofern sie nicht un­ zerstückelt aus der Erweiterungszone in den Fluidverbindungskanal transpor­ tiert werden. Dazu vergrößert sich die Querschnittsfläche der Erweiterungszone in Richtung der Strömung, so daß die Querschnittsfläche der Erweiterungszone am größten im Bereich des Übergangs von der Erweiterungszone zum Fluid­ verbindungskanal ist.

Vorzugsweise entspricht die Querschnittsfläche der Erweiterungszone dem 1,2- bis 3-fachen der halben Querschnittsfläche der Einlaßöffnung. Die Doppelfunktion der Erweiterungszone bei einer Freistrompumpe ist nämlich einerseits das Erleichtern des Weitertransports von textilen oder folienartigen Stoffen im Durchgang durch die Pumpe und zum anderen die Zerkleinerung von sich in der Erweiterungszone einnistenden Stoffen zum Abtransport mit der Strömung hat den Vorteil, daß die Freistrompumpe während der gesamten Abpumpzeit nicht verstopfen kann. Die Zunahme der ringförmigen Erweiterungszone in ihrer Querschnittsfläche in Strömungsrichtung hat darüber hinaus den Vorteil, daß Festpartikel wie Kieselsteine oder ähnliches zentrifugal beschleunigt werden können und somit durchaus in der Strömung mitgerissen werden können.

Um einen Weitertransport zur Auslaßöffnung zu gewährleisten, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Querschnitt des Fluidverbindungskanals, der der Homogenisierung der Strömung dient, in der unteren Querschnittshälfte halbkreisförmig und in der oberen Querschnittshälfte rechteckförmig ausgebildet. Dabei entspricht die obere rechteckförmige Querschnittshälfte in ihrer Querschnittslänge dem Halbkreisdurchmesser und in ihrer Querschnittsbreite dem Halbkreisradius. Diese bevorzugte Ausbildung der Querschnittsfläche des Fluidverbindungskanals hat den Vorteil, daß im oberen rechteckförmigen Bereich die Strömungsgeschwindigkeit verlangsamt wird, und im unteren halbkreisförmigen Querschnittsbereich die Strömung beschleunigt wird, so daß im sich anschließenden Fluidumlenkbereich der Hydraulikplatte, in dem die horizontale Strömung im Fluidverbindungskanal in eine vertikale Strömung umgelenkt wird, die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten homogenisiert und ausgeglichen werden können.

D_a die Hydraulikplatte vorzugsweise aus einer gegossenen Aluminiumlegierung besteht, kann der Querschnitt des Fluidverbindungskanals derart an die Erfor­ dernisse der Strömungsumlenkung im Fluidumlenkungsbereich angepaßt wer­ den, daß eine optimale Homogenisierung der Strömung auf kürzester Länge des Strömungskanals erreicht werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Pumpengehäuses der Freistrompumpe entspricht der Halbkreisdurchmesser des Fluidverbindungskanals dem Durchmesser der Auslaßöffnung, so daß bei gleichzeitiger Kopplung der Dimensionen der Quer­ schnittsfläche des Fluidverbindungskanals im oberen Bereich an den Halb­ kreisdurchmesser im unteren Bereich eine optimale Anpassung an den Durch­ messer der Auslaßöffnung möglich wird.

Um Verwirbelungen und Strömungswiderstände in den Randzonen der recht­ eckförmigen Querschnittshälfte des Fluidverbindungskanals zu minimieren, sind diese Randzonen an der oberen Längsseite des Querschnitts abgerundet. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Länge des Fluidverbindungskanals mindestens dem Durchmesser der Auslaß­ öffnung. Vorzugsweise liegt die Länge des Fluidverbindungskanals zwischen dem 1,5- bis 3-fachen des Durchmessers der Auslaßöffnung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung wer­ den nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beige­ fügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Hydraulikplatte einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt wird, jedoch mit weggelassenem Pumpenmotor und Pumpenrotor sowie weggelassenem Auslaßstutzen.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Fluidverbindungskanal entlang der Schnittlinie A-A in den Fig. 1 und 2.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung. Zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansamm­ lungen in einem Katastrophenfall wird auf einer Hydraulikplatte 6 ein Pumpen­ motor 1 und ein Auslaßstutzen 36 angeordnet. Die Hydraulikplatte 6 bildet mit ihrem auf der Unterseite angeordneten Hydraulikbereich 7 ein Pumpengehäuse 2 für eine Freistrompumpe 5. Der Rotor 43 der Freistrompumpe 5 ragt dazu durch eine Öffnung 44 auf der Oberseite der Hydraulikplatte 6 in das Pumpen­ gehäuse 2 hinein. Gegenüber dem Pumpenrotor 43 der Freistrompumpe ist auf der Unterseite des Hydraulikbereichs 7 eine kreisförmige Einlaßöffnung 3 für das Fluid angeordnet. Verschmutzte Wassermengen oder Fluidansammlungen können über diese Einlaßöffnung 3 bei Rotation des Pumpenrotors 43 in das Pumpengehäuse eingesaugt werden. Dazu ist lediglich erforderlich, daß der Wasserspiegel der verschmutzten Wassermengen zunächst das Pumpenge­ häuse 2 mit Fluiddurchgangsraum 8, Erweiterungszonen 9, Fluidverbindungs­ kanal 10 und Fluidumlenkbereich 11 vollständig füllt.

Die plattenförmige Ausbildung des Pumpengehäuses verleiht der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung eine stabile Lage und ermöglicht den Zugang und die Ankopplung von Vorrichtungen zum Weiterleiten des Schmutzwassers von der Oberseite der Hydraulikplatte aus. Dazu ist eine Auslaßöffnung 4 dem Fluidumlenkbereich 11 nachgeordnet und in dieser Ausführungsform ein Auslaßstutzen wasserdicht durch eine Flachdichtung 39 auf der Oberseite der Hydraulikplatte 6 angebracht.

Ein Abstellen oder Ablassen der Pumpe in einem Schmutzwasserbereich wird durch die in den Eckbereichen der Hydraulikplatte angeordneten Abstandshal­ ter erleichtert, die, sobald sie den Boden des auszupumpenden Raumes er­ reicht haben, eine stabile Lage sowohl des Pumpenmotors als auch des Pum­ pengehäuses und des Auslaßstutzens sicherstellen. Diese Abstandshalter 18, 19 können durch Ein- oder Ausdrehen von Standfüßen in eine am freien Ende der Abstandshalter angebrachten Gewindebohrung in der Höhe variiert werden.

Damit wird gleichzeitig der Abstand der Einlaßöffnung 3 vom Boden des vom Schmutzwasser zu befreienden Raumes eingestellt.

Zur Erleichterung des Transports der Pumpenanordnung sind Traggriffe 22, 23 auf der Oberseite der Hydraulikplatte 6 in gegenüberliegenden Randbereichen 20, 21 angeordnet. Die Abstandshalter 18, 19 sind in dieser Ausführungsform als Standbeine ausgebildet und ermöglichen ein standfestes und kippsicheres Einbringen der Pumpenanordnung in ein Schmutzwasser. Die Hydraulikplatte selbst ist aus einer Aluminiumlegierung, die ihrerseits levasint-beschichtet ist.

Der Auslaßstutzen 36 weist an seinem freien Ende einen Anschlußflansch 38 für einen Feuerwehr-B-Schlauch auf. Derartige B-Festkupplungen zum An­ schluß von Feuerwehr-B-Schläuchen sind standardisiert und ermöglichen Abwasserschläuche oder Abwasserleitungen bei der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung mit wenigen Handgriffen auf der Oberseite der Hydraulikplatte anzuflanschen.

Der Pumpenmotor ist ein druckdicht gekapselter Unterwassermotor mit einem wartungsfreien Drehstromkurzschlußläufer, einer Edelstahlwelle und hochwertigen Gleitringdichtungen. Der Motor entspricht der Schutzart IP68 in der Betriebsart S1 bei einer Kabellänge von 7 Metern. Der Motor weist schließlich eine Ölschutzkammer zwischen Motorraum und Hydraulikbereich auf. Die elektrische Nennleistung liegt bei 1,4 kW, womit ein Förderdruck von 0,7 bar bei einer Förderleistung von 23 m³/h erreicht werden kann. Bei einem Förderdruck von 0,2 bar, der oftmals bei Hochwasserkatastrophen völlig ausreichend ist, wird eine Fördermenge von 73 m³/h mit dieser Ausführungsform erreicht. Dazu ist der Radius R_e der Einlaßöffnung 3 40 mm und der Radius R_a der Auslaßöffnung 4 ebenfalls 40 mm. Die Höhe h des Fluidverbindungskanals 10, wie sie in Fig. 3 abgebildet ist, ist in dieser Ausführungsform auf den Durchmesser D_e der Einlaßöffnung, wie sie in Fig. 2 abgebildet ist, und dem Durchmesser D_a der Auslaßöffnung 4, die ebenfalls in Fig. 2 zu sehen ist, angepaßt.

Mit einer derart handlichen Pumpenanordnung können zuverlässig überflutete Keller, Schächte und Tiefgaragen trockengelegt werden. Der große siebfreie Durchgang durch das Pumpengehäuse mit einer lichten Weite von durchgängig 80 mm in dieser Ausführungsform ermöglicht einen störungsfreien Pumpenbetrieb, selbst wenn Feststoffe, wie Steine, Holzstücke oder Kunststoffteile, Folien oder Textilien mitbefördert werden müssen. Durch eine Ölschutzkammer zwischen Pumpenmotor 1 und Hydraulikplatte 6 kann eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet werden.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Hydraulikplatte 6 einer bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird. Jedoch ist in dieser Darstellung der Fig. 2 der Pumpenmotor 1 und der Pumpenrotor 43 weggelas­ sen. Ferner ist auch der Auslaßstutzen 36 nicht mit abgebildet, so daß die Hy­ draulikplatte, die hier als Pumpengehäuse ausgebildet ist, in ihrer Wirkungs­ weise erläutert werden kann. Der in Fig. 1 gezeigte Pumpenrotor 43 be­ schleunigt das Fluid im Pumpengehäuse in Pfeilrichtung B. Dazu taucht der Pumpenrotor der Freistrompumpe in die Öffnung 44 der Hydraulikplatte 6 von der Oberseite aus ein.

Der Motor 1 mit dem Pumpenrotor 43, wie er in Fig. 1 gezeigt wird, wird auf dem Flansch 45 wasserdicht aufgesetzt und über die Gewindebohrungen 46, 47 und 48 mit der Hydraulikplatte 6 fest verschraubt. Das in Pfeilrichtung B zentrifugal beschleunigte verschmutzte Wasser wird über den Fluidverbindungskanal 10, der eine Länge L aufweist, in Pfeilrichtung C ge­ preßt. Zur Umlenkung der Strömung im Verbindungskanal 10 in vertikaler Richtung auf die Auflaßöffnung 4 zu, befindet sich unterhalb der Auslaßöffnung 4 ein Fluidumlenkungsbereich 11. Der Fluidumlenkbereich 11 lenkt das Fluid von einer vertikalen Ansaugströmung im Einlaßbereich der Einlaßöffnung 3 über eine radiale und zentrifugale Beschleunigung in Pfeilrichtung B in der ringförmigen Erweiterungszone 9 über eine horizontale Strömung in dem Fluidverbindungskanal 10 zu einer vertikalen Auslaßströmung durch die Auslaßöffnung 4 an der Oberseite der Hydraulikplatte 6 um. In diesem Fluidumlenkungsbereich 11 muß die Strömung unterschiedlich lange Strömungspfade zurücklegen. Um dennoch eine Homogenisierung der Strömung beim Austritt aus der Auslaßöffnung 4 zu erreichen, ist der Querschnitt des Fluidverbindungskanals 10 wie in Fig. 3 gezeigt ausgebildet.

Der untere Querschnittsbereich 12 ist halbkreisförmig, wobei der Radius R_h des Halbkreises dem Radius R_a der Auslaßöffnung entspricht. Der obere Bereich des Querschnitts ist rechteckförmig ausgebildet, wobei die Querschnittslänge l in diesem oberen rechteckförmigen Bereich 13 dem Halbkreisdurchmesser D_h und damit dem Durchmesser D_a der Auslaßöffnung entspricht. Die Querschnittsbreite b der oberen rechteckförmigen Querschnittshälfte 13 entspricht dem Halbkreisradius R_h und damit dem Radius R_a der Aus­ laßöffnung. Somit wird im oberen Querschnittsbereich die Strömungsgeschwin­ digkeit verlangsamt und im unteren Querschnittsbereich 12 die Strömungsge­ schwindigkeit erhöht mit der Wirkung, daß die Strömungsgeschwindigkeit nach dem Passieren des Fluidumlenkungsbereichs 11 über dem Querschnitt der Auslaßöffnung vergleichmäßigt wird und im Idealfall einer laminaren Geschwindigkeitsverteilung entspricht. Je länger der Fluidverbindungskanal ausgebildet ist, umso stärker wird die Strömung in der Auslaßöffnung homogenisiert. In dieser Ausführungsform, die in Fig. 2 gezeigt wird, entspricht die Länge L des Verbindungskanals dem 1,8-fachen des Durchmessers D_a der Auslaßöffnung 4.

Die gestrichelten Linien in Fig. 4 zeigen die Struktur des Hydraulikbereichs 7 der Hydraulikplatte 6, wobei deutlich erkennbar zur Befestigung des Auslaßstutzens Verstärkungen zur Aufnahme von Gewindebohrungen in die Hydraulikplatte eingegossen werden. Darüber hinaus sind im Bereich des Auslaßstutzens Verstärkungsrippen vorgesehen. In Zusammenwirken mit dem auf der Unterseite der Hydraulikplatte angegossenen integralen Hydraulikbereich 7 und dessen Wandstärke ergibt sich somit im Bereich des Auslaßstutzens eine gußtechnisch stabile Fläche, die mit einer Flachdichtung wasserdicht belegt werden kann, ohne daß sie die Hydraulikplatte 6 verwölbt.

Fig. 2 zeigt auch deutlich die Struktur des Hydraulikbereichs 7 mit dem ringför­ migen Erweiterungszone 9 im Pumpengehäuse der Freistrompumpe, wobei der Querschnitt in Strömungsrichtung oder Pfeilrichtung B von links mit dem Quer­ schnitt 9 _L nach rechts mit dem Querschnitt 9 _R bis schließlich zum Ausgangs­ querschnitt in den Fluidverbindungskanal 10 zunimmt. Mit dieser zentrifugalen Strömungsbewegung wird auf das Fluid in der Einlaßöffnung 3 ein Unterdruck ausgeübt, und in der Auslaßöffnung 4 ein Förderdruck zur Verfügung gestellt, so daß nach Anlaufen der Pumpenanordnung ein Abpumpen des Schmutzwas­ sers bis zum Niveau der Eingangsöffnung 3 möglich wird. Durch das Zusam­ menwirken von ringförmiger Erweiterungszone 9, Fluidverbindungskanal 10 mit seinem in Fig. 3 abgebildeten bevorzugten Querschnitt und dem Fluidumlenk­ bereich 11 unterhalb der Auslaßöffnung 4 wird ein siebfreies, störungsfreies und äußerst effektives Abpumpen von Schmutzwasser, insbesondere im Kata­ strophenfall, mit den oben erwähnten, überraschend hohen Pumpleistungen ermöglicht.

Claims (21)

1. Anordnung zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall mit einem Pumpenmotor (1), einem Pumpengehäuse (2), einer Einlaß- (3) und einer Auslaßöffnung (4) für ein Fluid, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Pumpengehäuse (2) eine Freistrompumpe (5) angeordnet ist und das Pumpengehäuse (2) plattenförmig aus einer Hydraulikplatte (8) mit einem auf der Unterseite der Hydraulikplatte (6) integral angegossenen Hydraulikbereich (7) besteht, der an seiner Unterseite die Einlaßöffnung (3) aufweist und das Fluid der an der Oberseite der Hydraulikplatte (6) angeordneten Auslaßöffnung (4) zuführt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Eckbe­ reichen (14, 15, 16, 17) auf der Unterseite der Hydraulikplatte (6) Ab­ standshalter (18, 19) angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standshalter (18, 19) höhenverstellbar sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (18, 19) als Standbeine ausgebildet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hydraulikplatte (6) in ihren Randbereichen (20, 21) Trag­ griffe (22, 23) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ griffe (22, 23) aus einem U-förmig gebogenen Stabmaterial hergestellt sind und an ihren Enden (24, 25) Gewindebohrungen zum Einschrauben der Abstandshalter (18, 19) aufweisen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standshalter (18, 19) an ihren einen Enden (26, 27) Gewindeansätze aufweisen, die durch Bohrungen (28, 29, 30, 31) in den Eckbereichen (14, 15, 16, 17) der Hydraulikplatte (6) hindurchgreifen und mit den En­ den (24, 25) der Traggriffe (23, 24) in Eingriff stehen.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abstandshalter (18, 19) an ihren anderen Enden (32, 33) Gewindebohrungen aufweisen, in die Standfüße (34, 35) einschraubbar sind.

9. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ griffe (22, 23) und die Abstandshalter (18, 19) integral aus einem U-för­ mig gebogenen Stabmaterial hergestellt sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß sich an die Auslaßöffnung (4) auf der Oberseite der Hydraulik­ platte (6) ein Auslaßstutzen (36) anschließt.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ schlußstutzen (36) wasserdicht auf der Hydraulikplatte (6) angebracht ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßstutzen (36) auf seinem freien Ende (37) einen Anschluß­ flansch (38) vorzugsweise für einen Feuerwehr-B-Schlauch aufweist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Hydraulikplatte (6) und dem Anschlußstut­ zen (36) eine Flachdichtung (39) angeordnet ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Hydraulikplatte (6) und dem Auslaßstutzen (36) eine O-Ring-Dichtung angeordnet ist.

15. Freistrom pumpe zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall mit einem Pumpen­ motor (1), einem Pumpengehäuse (2), einer Einlaß- (3) und einer Aus­ laßöffnung (4) für ein Fluid, dadurch gekennzeichnet, daß die Freistrompumpe (5) in einem plattenförmigen Pumpengehäuse (2) aus einer Hydraulikplatte (6) mit einem auf der Unterseite der Hydraulik­ platte (6) integral angegossenen Hydraulikbereich (7) angeordnet ist, wobei der Hydraulikbereich (7) einen Fluiddurchgangsraum (8) mit einer ringförmigen Erweiterungszone (9), einem Fluidverbindungskanal (10) und einem Fluidumlenkbereich (11) aufweist, der im Zusammenwirken mit dem Fluidverbindungskanal (10) und der Erweiterungszone (9) das Fluid von der auf der Unterseite des Hydraulikbereichs (7) angeordneten Einlaßöffnung (3) zu der auf der Oberseite der Hydraulikplatte (6) an­ geordneten Auslaßöffnung (4) umlenkt.

16. Freistrompumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflächen der Einlaßöffnung (3), der Auslaßöffnung (4) und des Fluidverbindungskanals (10) einander entsprechen.

17. Freistrompumpe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der ringförmigen Erweiterungszone (9, 9 _L, 9 _R) mindestens der halben Querschnittsfläche der Einlaßöffnung (3), vor­ zugsweise dem 1,2- bis 3-fachen der halben Querschnittsfläche der Ein­ laßöffnung (3) entspricht.

18. Freistrom pumpe nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt des Fluidverbindungskanals (10) in der unteren Querschnittshälfte (12) halbkreisförmig und in der oberen Querschnittsfläche (13) rechteckförmig mit einer Querschnittslänge (l), die dem Halbkreisdurchmesser (D_h) entspricht, und einer Querschnitts­ breite (b), die dem Halbkreisradius (R_h) entspricht, ist.

19. Freistrompumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbkreisdurchmesser (D_h) dem Durchmesser (D_a) der Auslaßöffnung (4) entspricht.

20. Freistrom pumpe nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzonen (41, 42) der rechteckförmigen Querschnittshälfte (13) an der oberen Längsseite (40) des Querschnitts mit einem Radius (r) abgerundet sind.

21. Freistrom pumpe nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Länge des Fluidverbindungskanals (10) minde­ stens den Durchmesser (D_a) der Auslaßöffnung entspricht und vorzugs­ weise zwischen dem 1,5- bis 2-fachen des Durchmessers der Auslaßöff­ nung (4) ist.