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Die
Erfindung betrifft ein Dispergatorrad zur Anordnung in einer Pumpenvorrichtung,
insbesondere innerhalb eines Pumpenkopfes einer Pumpenvorrichtung
zur Förderung
eines Wasser-Luft-Gemisches für
einen Abschäumer,
vzw. für
einen Eiweiss-Abschäumer
für Aquarien,
insbesondere wobei das Dispergatorrad derart ausgebldet und/oder drehbar
anordenbar ist, so dass aufgrund seiner Rotation Wasser und/oder
Luft ansaugbar und/oder förderbar
ist, und wobei mindestens ein Teilbereich des Dispergatorrad zur
Vermischung (Dispersion) der Wasseranteile und der Luftanteile ausgebildet
ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Pumpenvorrichtung, insbesondere
einen Pumpenkopf und/oder eine Pumpe, insbesondere zur Förderung
eines Wasser-Luft-Gemisches für
einen Abschäumer,
vzw. für einen
Eiweiss-Abschäumer
für Aquarien,
mit mindestens einem Dispergatorrad, insbesondere wobei das Dispergatorrad
derart ausgebildet und/oder drehbar angeordnet ist, so dass aufgrund
seiner Rotation Wasser und/oder Luft ansaugbar und/oder förderbar ist,
und wobei mindestens ein Teilbereich des Dispergatorrades zur Vermischung
(Dispersion) der Wasseranteile und der Luftanteile ausgebildet ist.
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Im
Stand der Technik sind unterschiedlich ausgebildete Dispergatorräder zur
Anordnung in einer Pumpenvorrichtung, insbesondere zur Förderung eines
Wasser-Luft-Gemisches für
einen Abschäumer für Aquarien
bekannt. Die bisher im Stand der Technik bekannten Dispergatorräder werden
vzw. innerhalb eines Pumpenkopfes einer Pumpe angeordnet, wobei
die Pumpe dafür
verwendet wird vzw. für
einen Eiweiss-Abschäumer
eines Aquariums ein dispergiertes Wasser-Luft-Gemisch zu erzeugen. Anders ausgedrückt, Eiweiss-Abschäumer für Aquarien
benötigen
ein sehr fein dispergiertes, d. h. sehr fein zersetztes bzw. vermischtes
Wasser-Luft-Gemisch, damit diese Abschäumer auch optimal funktionieren können, nämlich die
entsprechenden Schweb- und/oder festen Dreckstoffe an der Wasseroberfläche des
Abschäumer,
also im Abscheidebereich gut abgeschieden werden können.
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Aus
diesem. Grunde werden die bisher bekannten Dispergatorräder (Dispergatorlaufräder) als Nadelräder oder
sogenannte Fadenräder
hergestellt. Hierbei werden die Dispergatorräder aus unterschiedlichen Kunststoffen
hergestellt, wobei insbesondere Fadenräder einen spezifisch ausgebildeten Teilbereich
zur Vermischung (Dispersion) der Wasseranteile und der Luftanteile
aufweisen, nämlich vzw.
in diesem Teilbereich Kunststofffäden vorgesehen sind, die das
Wasser-Luft-Gemisch bzw. die Wasseranteile und die Luftanteile besonders
gut vermischen, nämlich
dispergieren sollen.
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Mit
zunehmender Betriebszeit jedoch und aufgrund der hohen Pumpendrehzahlen
haben insbesondere die Fadenräder
den Nachteil, dass die einzelnen Kunststofffäden beginnen können sich
aufzulösen,
so dass kein zufriedenstellendes Abschäumergebnis im Abschäumer mehr
sichergestellt werden kann, da insbesondere keine ausreichende Vermischung
(Dispersion) der Wasseranteile und der Luftanteile in der Pumpenvorrichtung
mehr gewährleistet
ist. Weiterhin ist aber auch denkbar, dass durch möglicherweise
abgetrennte/aufgelöste
Fäden Bereiche
der Pumpenvorrichtung und/oder eines Abschäumers ungünstig beeinflusst, insbesondere
verstopfen können,
was wieder den Wartungsaufwand erhöht.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde das eingangs genannte
Dispergatorrad bzw. die Pumpenvorrichtungen derart auszugestalten
und weiterzubilden, dass die Wirksamkeit eines Abschäumers und
nach einer gewissen Betriebsdauer weiterhin gewährleistet ist, insbesondere
das entsprechende Dispergatorrad eine hohe Lebensdauer aufweist sowie
der Arbeits- und/oder Wartungsaufwand verringert ist, sowie insbesondere
auch nach langen Laufzeiten eine optimale Dispersion des Wasser-Luft-Gemisches
gewährleistet
ist.
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Die
zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun zunächst – für das Dispergatorrad – dadurch
gelöst, dass
der Teilbereich zur Dispersion eine metallische Struktur aufweist.
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Weiterhin
ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe – für die Pumpenvorrichtung – nun dadurch
gelöst, dass
ein entsprechendes Dispergatorrad mit mindestens einem Teilbereich
aus einer metallischen Struktur vorgesehen ist.
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Dadurch,
dass nun zumindest ein Teilbereich des Dispergatorrades eine metallische
Struktur aufweist sind die eingangs genannten Nachteile vermieden.
Insbesondere kommt es nunmehr nicht mehr – wie bisher im Stand der Technik – zu einer
Auflösung des
Dispergatorrades mit den damit verbundenen Nachteilen. Aufgrund
der metallischen Struktur ist eine lange Lebensdauer sowie eine
optimale Vermischung/Dispersion der Wasseranteile und der Luftanteile
gewährleistet.
Der Arbeits- und Wartungsaufwand sowie die damit verbundenen Kosten
sind vermieden und entsprechende Vorteile, insbesondere die Erzeugung
eines optimalen Wasser-Luft-Gemisches und damit auch der optimale
Betrieb eines Eiweiss-Abschäumers
eines Aquariums ist entsprechend erzielt bzw. gewährleistet.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das
erfindungsgemäße Dispergatorrad
bzw. die erfindungsgemäße Pumpenvorrichtung
in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden.
Hierfür
darf zunächst
auf die dem Schutzanspruch 1 bzw. dem Schutzanspruch 12 nachgeordneten
Schutzansprüche
verwiesen werden. Im folgenden werden nun mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der folgenden Zeichnung und der dazugehörenden Beschreibung
näher erläutert. In der
Zeichnung zeigt:
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1 in
einer schematischen explosiven Darstellung die wesentlichen Komponenten
einer Pumpenvorrichtung mit einem entsprechend angeordneten Dispergatorrad
von der Seite,
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2 das
in 1 angeordnete Dispergatorrad in schematischer
Darstellung von vorne in einer ersten Ausführungsform,
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3 eine
zweite Ausführungsform
für ein Dispergatorrad
in schematischer Darstellung von vorne, sowie
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4 eine
schematische Darstellung der Funktionsweise des in 2 dargestellten
erfindungsgemäßen Dispergatorrades
von vorne.
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Die 1 bis 4 zeigen
in schematischer Darstellung – zumindest
teilweise – ein
Dispergatorrad 1 zur Anordnung in einer Pumpenvorrichtung
P.
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1 zeigt
hier eine Pumpenvorrichtung P, die im wesentlichen einen Pumpenkopf 2 und
einen Pumpenkörper 3 aufweist. 1 zeigt
die wesentlichen Bestandteile der Pumpenvorrichtung P in einer schematischen
explosiven, d. h. auseinander gezogenen Darstellung.
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In 1 gut
zu erkennen ist rechts der Pumpenkörper 3 und links der
Pumpenkopf 2. Der Pumpenkörper 3 weist ein Gehäuse 3a auf,
in dem ein magnetischer Antriebsmotor 4 mit einem Rotor 4a und
einem hier angedeuteten Stator 4b vorgesehen ist, wobei
der so gebildete Antriebsmotor 4 vzw. elektrisch betrieben
wird.
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Der
Rotor 9a sitzt auf einer Antriebswelle 5 oder
ist als Teil einer Antriebswelle 5 ausgebildet, an dessen
einem Ende das Dispergatorrad 1 vzw. fest angeordnet ist.
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Am
linken vorderen Ende des Pumpenkörpers 3 bzw.
des Gehäuses 3a wird
der Pumpenkopf 2 auf dem Pumpenkörper 3 angeordnet.
Der Pumpenkopf 2 weist mindestens einen Wasserzulauf 6 und
mindestens eine Luftzuführöffnung 7 sowie
eine vzw. radial angeordnete Abflussöffnung 8 auf. Weiterhin
ist der Pumpenkopf 2 so ausgebildet, dass dessen Gehäuse 2a im
wesentlichen, vzw. zusammen mit dem vorderen Ende des Pumpenkörpers 3 eine
Rotationskammer 9 umgrenzt. In der Rotationskammer 9 ist
das Dispergatorrad 1 drehbar angeordnet.
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Die
Abflussöffnung 8 ist
nun, was hier nicht im einzelnen dargestellt ist, strömungstechnisch
mit einem nicht dargestellten Abschäumer, insbesondere einem Eiweiss-Abschäumer eines
Aquariums wirksam verbunden. Die Pumpenvorrich tung P dient zur Förderung
eines Wasser-Luft-Gemisches für
diesen Abschäumer,
nämlich
für den
Eiweiss-Abschäumer für Aquarien.
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Aufgrund
der Rotation des Dispergatorrades 1 wird nun einerseits
Wasser über
den Wasserzulauf 6 und andererseits Luft über die
Luftzufuhröffnung 7 bzw. über einen
mit der Luftzufuhröffnung 7 verbundenen
Schlauch 7a in die Rotationskammer 9 eingesaugt.
In der Rotationskammer 9 kommt es dann zu einer Vermischung/Dispersion
der Wasseranteile und der Luftanteile aufgrund der Ausbildung des
Dispergatorrades 1, wobei das Dispergatorrad 1 zumindest einen
Teilbereich 10 mit einer metallischen Struktur 10a aufweist.
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Aufgrund
der entsprechenden Ausbildung des Dispergatorrades 1 ist
eine sehr feine Dispersion des Wasser-Luft-Gemisches realisiert,
wobei die eingangs genannten Nachteile vermieden werden und entsprechende
Vorteile erzielt sind.
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Zu
der Ausbildung des Dispergatorrades 1 darf nun folgendes
ausgeführt
werden:
Das Dispergatorrad 1 ist zur Anordnung in
einer Pumpenvorrichtung P hier insbesondere innerhalb eines Pumpenkopfes 2 vorgesehen
und dient vzw. auch zur Förderung
eines Wasser-Luft-Gemisches für
einen hier nicht dargestellten Abschäumer, vzw. für einen
Eiweiss-Abschäumer
für Aquarien.
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Hierbei
ist das Dispergatorrad 1 vzw. derart ausgebildet und/oder
drehbar angeordnet, so dass aufgrund seiner Rotation Wasser und/oder
Luft ansaugbar bzw. in Richtung der Abflussöffnung förderbar ist, wobei mindestens
ein Teilbereich 10 des Dispergatorrades 1 zur
Vermischung (Dispersion) der Wasseranteile und der Luftanteile ausgebildet
ist.
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Die
eingangs genannten Nachteile sind nun insbesondere dadurch vermieden,
dass der Teilbereich 10 zur Dispersion eine metallische
Struktur 10a aufweist, was gut in den 1 bis 4 dargestellt ist.
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Die
metallische Struktur 10a ist vzw. als Metallgestrick ausgebildet.
Hierbei ist die metallische Struktur 10a vzw. aus einer
meerwasserbeständigen Legierung
hergestellt. Vzw. ist die metallische Struktur aus einer Edelmetalllegierung
hergestellt. Insbesondere ist eine Legierung realisiert, so dass
die metallische Struktur 10a aus einer rostfreien und/oder säurebeständigen Legierung
hergestellt ist. Vzw. kommen hierfür entsprechende Ni/Mo/Fe/Cr/Co-Legierungen
oder auch Legierungen aus den einzelnen zuvor genannten Bestanteilen
mit vzw. wiederum anderen Metallen in Frage, vzw. auch Titan-Legierungen.
Bspw. ist eine vzw. korrosionsbeständige Legierung Ni62/Mo28/Fe5/Cr/Mn/Si,
eine hitzebeständige Legierung
Ni57/Mo17/Cr16/FeW/Mn sowie auch andere Legierungen, insbesondere
Edelmetalllegierungen oder auch reine Edelmetalle hier in Frage
kommen.
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Entscheidend
ist, dass das Dispergatorrad 1 eine vzw. dreidimensionale
metallische Struktur 10a aufweist. Hierbei ist das Dispergatorrad 1 vzw.
im wesentlichen scheibenförmig
ausgeführt,
wobei es vzw. vollständig
aus der matallischen Struktur 10a besteht, also nicht nur
ein Teilbereich als metallische Struktur ausgebildet ist. Es ist
auch denkbar, dass das Dispergatorrad 1 als metallisches „Schlingenrad" ausgebildet ist.
Dies ist abhängig
vom jeweiligen Anwendungsfall.
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Durch
die metallische Struktur 10a bzw. durch das Metallgestrick
ist im Betrieb ein feinperliges Wasser-Luft-Gemisch herstellbar,
was durch die 4 verdeutlicht werden soll.
Vzw. ist hier das Metallgestrick aus feinmetallischen Drähten hergestellt, wobei
unterschiedliche Ausführungsformen
für Dispergatorräder 1 denkbar
sind.
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Bspw.
zeigt 2 ein scheibenförmig ausgeführtes Dispergatorrad 1 in
einer im wesentlichen vollständig
geschlossenen Form, wobei die 3 eine im
wesentlichen teilweise offene Form eines Dispergatorrades 1 zeigt,
nämlich
hier in einem mittleren Bereich keine metallische Struktur vorgesehen ist
und nur in einem Umfangsbereich eine metallische Struktur 10a vorgesehen
ist, also zumindest aber ein Teilbereich des Dispergatorrades 1 eine
metallische Struktur 10a aufweist, wobei das Dispergatorrad 1 in 2 vollständig selbst
durch die metallische Struktur 10a scheibenförmig ausgebildet
ist.
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Aufgrund
der Ausbildung des Dispergatorrades 1 kommt es auch bei
hohen Drehzahlen im Pumpenkopf 2, wobei hohe Zentrifugalkräfte entstehen, zu
einem optimalen Betrieb der Pumpenvorrichtung P und damit des hier
nicht dargestellten Abschäumers
für ein
Aquarium. Das zerstörungssicher
ausgebildete Dispergatorrad 1 dient zum Dispergieren von
Süss- und/oder
Meerwasser bzw. einem Luft-Wasser-Gemisch. Aufgrund der metallischen Struktur 10a ist
eine nahezu unzerstörbare
Struktur der Dispergatorräder 1 realisiert,
die Dispergatorräder 1 sind
vzw. als sogenannte „metallische
Schlingenräder" ausgebildet. Die
Wartungsintervalle der Pumpenvorrichtung P sind erheblich verringert
worden, wodurch entsprechende Kosten eingespart werden können.
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Das
Dispergatorrad 1 hat im wesentlichen eine raumgreifende
Struktur und mindestens einen auf metallischer Basis ausgebildeten
Teilbereich, insbesondere aus einer Edelmetall-Legierung oder besteht
sogar im wesentlichen selbst vollständig aus der metallischen Struktur.
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Vzw.
sind die Dispergatorräder 1 so
ausgebildet, dass diese anstelle eines üblichen Wasser-Förder-Impellers
in einem Pumpenkopf 2 auf der Antriebsachse 5 angeordnet
werden können,
was durch die 4 verdeutlicht werden soll.
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Durch
die Drehbewegung der Antriebswelle 5 und damit des Dispergatorrades 1 entsteht
eine hohe Zentrifugalkraft, so dass das Wasser-Luft-Gemisch auslassseitig
in die Abflussöffnung 8 bzw.
in ein Abflussrohr 8a gefördert werden kann.
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Vor
dem Pumpenkopf 2 ist vzw. über eine Unterdrückdüse mindestens
eine Luftzufuhröffnung 7 bzw.
ein Schlauch 7a montiert, über die parallel zum Wasserzulauf 6,
durch den Wasser angesaugt wird, auch dann Luft selbsttätig in die
Rotationskammer 9 eingesaugt werden kann.
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Wie
die Fig. zeigt, wird dann das Wasser-Luft-Gemisch im wesentlichen
durch die metallische Struktur 10a, nämlich durch das Metallgeflecht gezogen,
wobei die feine Struktur der Drähte
ein besonders feinperliges Wasser-Luft-Gemisch herstellt, nämlich das
Wasser-Luft-Gemisch entsprechend „zerschreddert".
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Die
in 1 dargestellte Pumpenvorrichtung P kann sowohl über als
auch unter Wasser entsprechend eingesetzt werden, wobei die Pumpenvorrichtung
P vzw. unter Wasser läuft.
Der Rotor 4a ist vzw. in einem sogenannten hier nicht näher bezeichneten Spaltrohr
angeordnet und wird in eine entsprechende Drehung versetzt. Die
Antriebswelle 5, die das Dispergatorrad 1 antreibt,
wodurch der entsprechende in der Rotationskammer 9 beschriebene
Unterdruck entsteht, besteht vzw. aus Keramik oder auch einem metallischen
Werkstoff. Die Luftzufuhröffnung 7 leitet die
Luft vzw. über
hier nicht näher
dargestellt Lochbohrungen düsenartig
in die Rotationskammer 9. Die hier dargestellte Pumpenvorrichtung
P, insbesondere der Pumpenkopf 2 funktioniert im wesentlichen
nach einem der Wasserstrahlpumpe ähnlichem Prinzip, da hier selbstständig einerseits
Wasser andererseits Luft angesaugt wird. Wenn nun das Luft-Wasser-Gemisch
auf das Dispergatorrad 1 trifft wird bedingt durch dessen
Struktur und dessen hohe Drehzahl dieses Gemisch in ein feines Wasser-Luft-Gemisch dispergiert.
Hierbei ist die Konstruktion des Dispergatorrades 1 vzw.
so ausgeführt,
dass das Wasser-Luft-Gemisch durch das gesamte Geflecht, insbesondere
durch die gesamte metallische Struktur 10a strömen muss.
Durch das Abflussrohr 8a wird dann das Wasser-Luft-Gemisch
weiter transportiert, nämlich
zum hier nicht dargestellten Abschäumer für ein Aquarium.
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Die
metallische Struktur 10a des Dispergatorrades 1 ist
vzw. als ein Geflecht aus metallischen Drähten hergestellt, die einzeln
fest miteinander verstrickt sind. Vzw. werden nicht rostende Legierungen vzw.
Legierungen aus Edelmetallen hierzu verwendet.
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Im
Ergebnis sind durch das erfindungsgemäße Dispergatorrad bzw. die
erfindungsgemäße Pumpenvorrichtung
entscheidende Vorteile erzielt.
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- 1
- Dispergatorrad
- 2
- Pumpenkopf
- 2a
- Gehäuse
- 3
- Pumpenkörper
- 3a
- Gehäuse
- 4
- Antriebsmotor
- 4a
- Rotor
- 4b
- Stator
- 5
- Antriebswelle
- 6
- Wasserzulauf
- 7
- Luftzufuhröffnung
- 7a
- Schlauch
- 8
- Abflussöffnung
- 8a
- Abflussrohr
- 9
- Rotationskammer
- 10
- Teilbereich
- 10a
- metallische
Struktur
- P
- Pumpenvorrichtung