DE19933041C2 - Freistrompumpe zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen im Katastrophenfall - 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 Freistrompumpe zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall entspre­ chend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 15.

Aus der Druckschrift US 5,769,603 ist eine Tauchpumpe für Abwässer bekannt, die als Freistrompumpe mit einem Fluiddurchgangsraum mit ringförmiger Er­ weiterungszone und einem Fluidverbindungskanal ausgebildet ist. Zur Verhin­ derung der Erzeugung turbulenter Strömung weist der Fluiddurchgangsraum einen verengten Durchgangsabschnitt nach dem Pumpenraum der Freistrom­ pumpe als Vorsprung auf, der auf einen verengten Durchgangsquerschnitt zwi­ schen Pumpenraum und Freistromraum hinführt.

Aus der Druckschrift DE 87 15 416 U1 ist eine Pumpe zum Absaugen von Flüssigkeiten aus Räumen oder Behältern ohne Ablauf bekannt, welche diese Räume oder Behälter bis auf den Boden absaugt, wobei eine Kombination ei­ ner verstopfungsfreien Freistrompumpe mit einer volumetrisch fördernden Saugpumpe sowie einem Rückschlagventil im Druckstutzen der Freistrompum­ pe vorgesehen ist. Der Übergang von dem Pumpenraum der Freistrompumpe zu dem in vertikaler Richtung angeordneten Rückschlagventil besteht aus ei­ nem Krümmer.

Aus der Druckschrift DE 196 17 425 C2 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 an einem seiner Enden angesetzt und auf das andere Ende des Schlauches, näm­ lich 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 Was­ sermengen 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 C2 ist eine Freistrompumpe bekannt, die ein Pumpengehäuse aufweist, das ebenso wie die aus DE 196 17 425 C2 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 Freistrompumpe an­ zugeben, die ermöglicht, verschmutzte Wassermengen oder Fluidansammlun­ gen in einem Katastrophenfall siebfrei aus verschiedensten Einsatzorten, wie Kellern, Wohnungen ober überschwemmten Einrichtungen unter Einsatz gerin­ ger Pumpenmotorleistungen, die aus normal abgesicherten Haushaltsnetzen versorgt werden können, abzupumpen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1. Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren abhängigen 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 mit einem Fluiddurchgangsraum mit einer ring­ förmigen Erweiterungszone und einem Fluidverbindungskanal. Auf der Unter­ seite des Hydraulikbereichs wiederum ist eine Einlaßöffnung angeordnet, durch die das Fluid angesaugt und zur Oberseite der Hydraulikplatte über eine Ausla­ ßöffnung gepumpt wird. Um Verwirbelungen und Strömungswiderstände in den Randzonen einer rechteckförmigen Querschnittshälfte des Fluidverbindungska­ nals zu minimieren, sind diese Randzonen an der oberen Längsseite des Quer­ schnitts abgerundet. Die Länge des Fluidverbindungskanals entspricht mindes­ tens dem Durchmesser der Auslaßöffnung und liegt zwischen dem 1,5- bis 3- fachen des Durchmessers der Auslaßöffnung.

Eine derartige Freistrompumpe zum Abpumpen von verschmutzten Wasser­ mengen und Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall hat nicht nur den Vorteil, daß völlig siebfrei die verschmutzten Wassermengen oder die Fluidan­ sammlungen von der Unterseite der Hydraulikplatte über den Hydraulikbereich zur Oberseite der Hydraulikplatte gepumpt werden können, sondern hat dar­ über hinaus den Vorteil, daß eine Freistrompumpe die Wassermassen in dem Hydraulikbereich 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 Freistrompumpe zum Abpumpen von verschmutzten Was­ sermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall erforderlich werden. Darüber hinaus hat die Freistrompumpe den Vorteil, daß die Einlaßöff­ nung 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 Obersei­ te der Hydraulikplatte ein stabiler Zugriff zu der Auslaßöffnung zum Anschluß von Schläuchen oder anderen die Wassermengen weiterleitenden Rohr- oder Schlauchleitungen vorteilhaft ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Freistrompumpe weist in dem Hydraulikbereich neben dem Fluiddurchgangsraum mit einer ringförmigen Erweiterungszone und dem Fluidverbindungskanal einen Fluidumlenkbereich auf. Der Fluidumlenkbereich bewirkt in Zusammenwirken mit dem Fluidverbindungskanal und der ringförmi­ gen Erweiterungszone, daß das Fluid von der auf der Unterseite des Hydraulik­ bereichs angeordneten Einlaßöffnung zu der auf der Oberseite der Hydraulik­ platte angeordneten Auslaßöffnung umgelenkt wird. Somit kann vorteilhafter­ weise trotz der plattenförmigen Ausbildung des Gehäuses die verschmutzte Wassermenge oder Fluidansammlung zunächst in senkrechter Richtung in die Einlaßöffnung angesaugt, dann durch den Rotor der Freistrompumpe horizontal beschleunigt und schließlich in den Fluidverbindungskanal aufgrund der sich ausbildenden Fliehkraft gepreßt werden.

Die Querschnittsfläche der Erweiterungszone entspricht 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 Erweite­ rungszone einnistenden Stoffen zum Abtransport mit der Strömung und 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 be­ vorzugten Ausführungsform der Erfindung der Querschnitt des Fluidverbin­ dungskanals, der der Homogenisierung der Strömung dient, in der unteren Querschnittshälfte halbkreisförmig und in der oberen Querschnittshälfte recht­ eckförmig ausgebildet. Dabei entspricht die obere rechteckförmige Quer­ schnittshälfte in ihrer Querschnittsbreite dem Halbkreisdurchmesser und in ihrer Querschnittshöhe 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 Strö­ mung umgelenkt wird, die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten ho­ mogenisiert und ausgeglichen werden können.

Da 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 Aus­ führungsform des Pumpengehäuses der Freistrompumpe entspricht der Halb­ kreisdurchmesser 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.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freistrompum­ pe sind in Eckbereichen auf der Unterseite der Hydraulikplatte Abstandshalter angeordnet. Diese Abstandshalter sorgen dafür, daß die Unterseite der Hydrau­ likplatte mit ihrer Einlaßöffnung in einem sicheren Abstand zu dem mit ver­ schmutzten 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. Da 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 Frei­ strompumpe weist die Hydraulikplatte in ihren Randbereichen Traggriffe auf. Diese Traggriffe an den Rändern der Hydraulikplatte ermöglichen einen einfa­ chen 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 Hyd­ raulikplatte wird jedoch erreicht, daß zwei Personen in ergonomisch vorteilhaf­ ter Haltung die Pumpenanordnung zum Einsatzort tragen können. Die hervor­ ragende Lagestabilität aufgrund der plattenförmigen Ausbildung des Pumpen­ gehäuses in Form einer Hydraulikplatte ermöglicht vorteilhaft, daß die Pum­ penanordnung ohne große Vorkehrungen in den verschmutzten Wassermen­ gen 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 Wasser­ mengen abgelassen werden, wobei sich die Hydraulikplatte beim Aufsetzen auf den Raumboden selber ausrichtet, so daß die Einlaßöffnung ihre volle Saugwir­ kung entfalten kann, ohne daß auf die Verschmutzungszusammensetzung der Wassermengen Rücksicht genommen werden muß.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Frei­ strompumpe sind die Traggriffe aus einem U-förmig gebogenen Stabmaterial hergestellt und weisen an ihren Enden Gewindebohrungen zum Einschrauben der Abstandshalter auf. Die Abstandshalter ihrerseits haben an einem ihrer En­ den Gewindeansätze, die durch Bohrungen in den Eckbereichen der Hydraulik­ platte 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 Pum­ penmotor. Es lassen sich auch Traggriffe anschrauben, die leiterförmig mehre­ re Stufen zwischen den Schenkeln der U-förmigen Tragegriffe angebracht ha­ ben, 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 Gewindebohrungen 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 Katast­ rophenfall relativ schnell ein entsprechender Schmutzwasserablaßschlauch an den Auslaßstutzen angeschlossen werden kann. Derartige Auslaßflansche sind für die Feuerwehr genormt, jedoch kann durch Auswechseln des Auslaßstut­ zens jeder beliebige Anschlußflansch an die Auslaßöffnung der Hydraulikplatte angeschlossen werden. Dazu ist der Anschlußstutzen mit einer dazwischenlie­ genden 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 Ausla­ ßöffnung zum Anpassen an unterschiedliche Anschlußflanschnormen ermögli­ chen.

Der Fluidverbindungskanal ist bei diesem flachen plattenförmigen Pumpgehäu­ se 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 Ver­ tikale umgelenkt werden kann, damit die Fluidströmung senkrecht aus der Aus­ laßöffnung mit über dem Querschnitt laminar verteilter Strömungsgeschwindig­ keit austreten kann.

In einer Ausführungsform des Pumpengehäuses entsprechen sich die Quer­ schnittsflächen der Einlaßöffnung, der Auslaßöffnung und des Verbindungska­ nals. 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, so­ bald sie in den Einzugsbereich des Rotors der Freistrompumpe gelangen, durch die scharfen Kanten der Freistrompumpe zerstückelt werden, sofern sie nicht unzerstückelt aus der Erweiterungszone in den Fluidverbindungskanal transportiert werden. Dazu vergrößert sich die Querschnittsfläche der Erweite­ rungszone in Richtung der Strömung, so daß die Querschnittsfläche der Erwei­ terungszone am größten im Bereich des Übergangs von der Erweiterungszone zum Fluidverbindungskanal ist.

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 erfindungs­ gemäßen 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 Flui­ dumlenkbereich 11 nachgeordnet und in dieser Ausführungsform ein Aus­ laßstutzen wasserdicht durch eine Flachdichtung 39 auf der Oberseite der Hyd­ raulikplatte 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.

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 Ab­ wasserschläuche oder Abwasserleitungen bei der erfindungsgemäßen Pum­ penanordnung mit wenigen Handgriffen auf der Oberseite der Hydraulikplatte anzuflanschen.

Der Pumpenmotor ist ein druckdicht gekapselter Unterwassermotor mit einem wartungsfreien Drehstromkurzschlußläufer, einer Edelstahlwelle und hochwerti­ gen Gleitringdichtungen. Der Motor entspricht der Schutzart IP68 in der Be­ triebsart S1. Der Motor weist schließlich eine Ölschutzkammer zwischen Mo­ torraum 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 Einla­ ßöffnung 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 dem Durchmesser D_e der Einlaßöffnung, wie sie in Fig. 2 abgebildet ist, und dem Durchmesser D_a der Auslaßöffnung 4, die e­ benfalls 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 Pumpenbe­ trieb, selbst wenn Feststoffe, wie Steine, Holzstücke oder Kunststoffteile, Folien oder Textilien mitbefördert werden müssen. Durch eine Ölschutzkammer zwi­ schen 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 Fluidverbin­ dungskanal 10, der eine Länge L aufweist, in Pfeilrichtung C gepreßt. Zur Um­ lenkung der Strömung im Verbindungskanal 10 in vertikaler Richtung auf die Auflaßöffnung 4 zu, befindet sich unterhalb der Auslaßöffnung 4 ein Fluidum­ lenkungsbereich 11. Der Fluidumlenkbereich 11 lenkt das Fluid von einer verti­ kalen Ansaugströmung im Einlaßbereich der Einlaßöffnung 3 über eine radiale und zentrifugale Beschleunigung in Pfeilrichtung B in der ringförmigen Erweite­ rungszone 9 über eine horizontale Strömung in dem Fluidverbindungskanal 10 zu einer vertikalen Auslaßströmung durch die Auslaßöffnung 4 an der Obersei­ te 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 ge­ zeigt ausgebildet.

In Fig. 3 ist der untere Querschnittsbereich 12 halbkreisförmig, wobei der Ra­ dius R_h des Halbkreises dem Radius R_a der Auslaßöffnung entspricht. Der obe­ re Bereich des Querschnitts ist rechteckförmig ausgebildet, wobei die Quer­ schnittsbreite I in diesem oberen rechteckförmigen Bereich 13 dem Halb­ kreisdurchmesser D_h und damit dem Durchmesser D_a der Auslaßöffnung ent­ spricht. Die Querschnittshöhe b der oberen rechteckförmigen Querschnitts­ hälfte 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 Geschwin­ digkeitsverteilung entspricht. Je länger der Fluidverbindungskanal ausgebildet ist, umso stärker wird die Strömung in der Auslaßöffnung homogenisiert. In die­ ser 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. 2 zeigen die Struktur des Hydraulikbereichs 7 der Hydraulikplatte 6, wobei deutlich erkennbar zur Befestigung des Auslaßstutzens Verstärkungen zur Aufnahme von Gewindebohrungen in die Hyd­ raulikplatte eingegossen werden. Darüber hinaus sind im Bereich des Aus­ laßstutzens Verstärkungsrippen 54 vorgesehen. In Zusammenwirken mit dem auf der Unterseite der Hydraulikplatte angegossenen integralen Hydraulikbe­ reich 7 und dessen Wandstärke ergibt sich somit im Bereich des Auslaßstut­ zens 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 (16)

1. Freistrompumpe zum Abpumpen von verschmutzten Wassermengen oder Fluidansammlungen in einem Katastrophenfall, mit einem Pum­ penmotor (1), einem Pumpengehäuse (2), einer Einlaß- (3) und einer Auslaßöffnung (4) für das Fluid, wobei das Pumpengehäuse (2) platten­ förmig aus einer Hydraulikplatte (6) mit einem auf der Unterseite der Hy­ draulikplatte (6) integral angegossenen Hydraulikbereich (7) mit einem Fluiddurchgangsraum (8) mit einer ringförmigen Erweiterungszone (9) und einem Fluidverbindungskanal (10) besteht, welcher Hydraulikbereich (7) an seiner Unterseite die Einlaßöffnung (3) aufweist und das Fluid der an der Oberseite der Hydraulikplatte (6) angeordneten kreisförmigen Auslaßöffnung (4) über einen Fluidumlenkkanal (11) zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidverbindungskanal (10) eine Länge zwischen dem 1,5- bis 3- fachen des Durchmessers der Auslaßöffnung (4) und einen Querschnitt mit einer unteren Querschnittshälfte (12), die halbkreisförmig dem Aus­ laßhalbquerschnitt der Auslaßöffnung (4) entspricht und einer oberen Querschnittshälfte 13, die rechteckförmig mit einer Querschnittsbreite, die dem Durchmesser der Auslaßöffnung (4) entspricht, aufweist, wobei Randzonen (41, 42) der rechteckförmigen oberen Querschnittshälfte (13) mit einem Radius (r) abgerundet sind.

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. Freistrompumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (18, 19) höhenverstellbar sind.

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

5. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hydraulikplatte (6) in ihren Randbereichen (20, 21) Traggriffe (22, 23) aufweist.

6. Freistrompumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Traggriffe (22, 23) aus einem U-förmig gebogenen Stabmaterial herge­ stellt sind und an ihren Enden (24, 25) Gewindebohrungen zum Ein­ schrauben der Abstandshalter (18, 19) aufweisen.

7. Freistrompumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (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. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abstandshalter (18, 19) an ihren anderen Enden (32, 33) Gewindebohrungen aufweisen, in die Standfüße (34, 35) ein­ schraubbar sind.

9. Freistrompumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Traggriffe (22, 23) und die Abstandshalter (18, 19) integral aus einem U- förmig gebogenen Stabmaterial hergestellt sind.

10. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich an die Auslaßöffnung (4) auf der Oberseite der Hyd­ raulikplatte (6) ein Auslaßstutzen (36) anschließt.

11. Freistrompumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßstutzen (36) wasserdicht auf der Hydraulikplatte (6) angebracht ist.

12. Freistrompumpe 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. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Hydraulikplatte (6) und dem Aus­ laßstutzen (36) eine Flachdichtung (39) angeordnet ist.

14. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Hydraulikplatte (6) und dem Aus­ laßstutzen (36) eine O-Ring-Dichtung angeordnet ist.

15. Freistrompumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Querschnittsflächen der Einlaßöffnung (3) und der Auslaßöffnung (4) einander entsprechen.

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