DE202014010710U1

DE202014010710U1 - Querstromströmungspumpe

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Publication number: DE202014010710U1
Application number: DE202014010710.6U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2024-04-12
Also published as: EP3128177B1; WO2015149383A1; US20150292507A1; CN203743014U; EP3128177A4; DK3128177T3; SI3128177T1; EP3128177A1; PL3128177T3; ES2728355T3; US9709059B2; PT3128177T; US20160305432A2

Abstract

Eine Querstromströmungspumpe, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Laufradgehäuse, das einen Wassereintritt und einen Wasseraustritt bildet, einen Laufradrotor, der an beiden Enden mit dem Laufradgehäuse drehbar verbunden ist, sowie einen Motor zum Antrieb des Laufradrotors umfasst; wobei der Laufradrotor ein Laufrad zum Antrieb der Flüssigkeitsströmung sowie eine erste Radscheibe und eine zweite Radscheibe umfasst, die jeweils fest an beiden Enden des Laufrads montiert sind, wobei an der ersten Radscheibe eine am Laufradgehäuse drehbar gelagerte Welle angebracht ist, wobei die zweite Radscheibe eine Aussparung für die Rotorwelle des Motors aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Das vorliegende Gebrauchsmuster bezieht sich auf eine Strömungspumpe, insbesondere auf eine Querströmungspumpe, die für eine ausreichende Zirkulationsströmung der Flüssigkeit im Behälter verwendet wird.
Hintergrund des Gebrauchsmusters
Die derzeit existierenden Strömungspumpen verwenden in der Regel einen bürstenlosen Innenrotormotor mit axialen Laufradschaufeln zum Fördern einer Flüssigkeit oder einen bürstenlosen Innenrotormotor mit zentrifugalen Laufradschaufeln zum An- und Absaugen einer Flüssigkeit und bringen auf diese Weise die Flüssigkeit zum Zirkulieren.
Der bürstenlose Innenrotormotor zeichnet sich durch eine relativ hohe Drehzahl, jedoch einen relativ niedrigen Drehmoment aus, daher kann er nur kleine Laufradschaufeln antreiben. Auch besitzt solch eine Strömungspumpe nur eine relativ kleine Wasseraustrittsöffnung, so dass die Drehzahl erhöht werden muss, um eine höhere Strömungsgeschwindigkeit und somit einen höheren Durchfluss zu erreichen. Wenn daher Strömungspumpen dieser Art für die Zirkulation der Flüssigkeit und zum Erzeugen der Strömung verwendet werden, führt dies aller Voraussicht nach zu ungleichmäßigen Strömungen und einer unzureichenden Zirkulation der Flüssigkeit, so dass im Behälter tote Zonen entstehen, in denen die Flüssigkeit relativ langsam fließt.
Technischer Inhalt des Gebrauchsmusters
Angesichts der Mängel beim Stand der Technik hat das vorliegende Gebrauchsmuster die Bereitstellung einer Querströmungspumpe zum Ziel, die für eine ausreichende Zirkulation der Flüssigkeit im Behälter und eine beachtliche Reduzierung der toten Zonen, in denen die Flüssigkeit relativ langsam fließt, sorgt. Um dieses Ziel zu erreichen, bietet das vorliegende Gebrauchsmuster folgende technische Lösung:
Eine Querströmungspumpe, die ein Laufradgehäuse, das eine Wassereintrittsöffnung und eine Wasseraustrittsöffnung bildet, einen Laufradrotor, der an beiden Enden mit dem Laufradgehäuse drehbar verbunden ist, sowie einen Motor zum Antrieb des Laufradrotors umfasst; wobei der Laufradrotor ein Laufrad zum Antrieb der Flüssigkeitsströmung sowie eine erste Radscheibe und eine zweite Radscheibe, die jeweils fest an beiden Enden des Laufrades montiert sind, umfasst; dabei ist an der ersten Radscheibe eine am Laufradgehäuse drehbar gelagerten Welle angebracht, während die zweite Radscheibe eine Aussparung zum Einsetzen der Rotorwelle des Motors aufweist.
Vorzugsweise gibt es auf jeder Seite des Motors zwei Laufradrotoren und zwei Laufradgehäusen.
Vorzugsweise umfasst das Laufrad eine erste Laufradschaufel und eine zweite Laufradschaufel, wobei sich zwischen der ersten Radscheibe und der zweiten Radscheibe eine dritte Radscheibe befindet und die erste Laufradschaufel zwischen der ersten Radscheibe und der dritten Radscheibe befestigt ist, während die zweite Laufradschaufel zwischen der zweiten Radscheibe und der dritten Radscheibe angebracht ist; dabei sind mehrere erste Laufradschaufeln umlaufend entlang der Achse der ersten Radscheibe angeordnet, während mehrere zweite Laufradschaufeln umlaufend entlang der Achse der zweiten Radscheibe angebracht sind.
Vorzugsweise umfasst das Laufradgehäuse eine erste Hülse und eine fest am Stator des Motors montierte zweite Hülse, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erste Hülse und die zweite Hülse über einen kreisbogenförmiges Gehäuse miteinander verbunden sind und am Gehäuse eine strömungsführende Platte angebracht ist.
Vorzugsweise umfasst das Laufradgehäuse eine erste Hülse und eine zweite Hülse, die zueinander parallel angeordnet und über ein Gehäuse in Form eines Kreisbogens miteinander verbunden sind, wobei am Stator des Motors eine zweite Hülse fest montiert ist und über dem kreisbogenförmigen Gehäuse eine strömungsführende Platte angebracht ist.
Vorzugsweise ist die erste Hülse mit einer Endkappe versehen und in die Endkappe ist eine Wellenhülseneinlage eingelassen, wobei die Wellenhülseneinlage in die Wellenhülse eingesetzt wird und die Welle drehbar mit der Wellenhülse verbunden ist.
Vorzugsweise umfasst das Laufradgehäuse außerdem noch eine Zungenplatte, die zwischen der ersten Hülse und der zweiten Hülse quer verläuft und mit ihnen verbunden ist, wobei der Bereich zwischen der Zungenplatte und der strömungsleitenden Platte die Wasseraustrittsöffnung bildet und der Bereich zwischen der Zungenplatte und der Unterseite des Gehäuses die Wassereintrittsöffnung bildet.
Vorzugsweise umfasst die Zungenplatte eine erste Zungenplatte und eine zweite Zungenplatte, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erste Zungenplatte und die zweite Zungenplatte an einer Seite mit der senkrecht stehenden, fest montierten dritten Zungenplatte verbunden sind und zwischen der ersten Zungenplatte und der zweiten Zungenplatte mehrere Verstärkungsrippen befestigt sind.
Vorzugsweise ist in die Aussparung eine Soft-Gummieinlage und in die Soft-Gummieinlage die Rotorwelle des Motors eingesetzt.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Welle um eine Keramikwelle.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Motor um einen Außenrotormotor.
Das vorliegende Gebrauchsmuster bietet folgende Vorteile:
Bei dem vorliegenden Gebrauchsmuster wird der Laufradrotor, der drehbar mit beiden Enden des Laufradgehäuses verbunden ist, mit Hilfe eines Motors angetrieben, so dass die Flüssigkeit im Behälter zum Zirkulieren gebracht wird, wobei der Laufradrotor das Laufrad, das die Flüssigkeitsströmung antreibt, sowie die erste Radscheibe und die zweite Radscheibe, die an beiden Ende des Laufrades befestigt sind, umfasst. Dabei befindet sich an der ersten Radscheibe eine am Laufradgehäuse drehbar gelagerte Welle, während die zweite Radscheibe eine Aussparung aufweist, welche die Rotorwelle des Motors aufnimmt. Durch die Drehbewegung des Laufradrotors wird entsteht eine ausreichende Zirkulation der Flüssigkeit im Behälter, was zur beachtlichen Reduzierung der toten Zonen führt, in denen die Flüssigkeit relativ langsam fließt. Außerdem verfügt die Querströmungspumpe über zwei Laufradrotoren und zwei Laufradgehäusen, die an jeder Seite des Motors fest montiert sind und ebenfalls für eine ausreichende Zirkulation der Flüssigkeit im Behälter sorgen. Darüber hinaus handelt es sich bei dem Motor um einen Außenrotormotor, so dass die Laufradrotoren ein relativ hohes Drehmoment erreichen können. Deshalb kann der Motor ein großes streifenförmiges Laufrad antreiben und so den Nachteil eines relativ kleinen Drehmoments des bürstenlosen Innenrotormotors wieder wettmachen.
Beschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtstruktur gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
2 ist eine schematische Darstellung der Teilstrukturen gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
3 ist eine schematische Darstellung der Struktur des Laufradgehäuses gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
4 ist eine schematische Darstellung der Struktur des Laufradrotors gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
5 ist eine schematische Darstellung der Struktur der Zungenplatte gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster.

Dabei entspricht: 1 – Laufradrotor, 11 – erste Hülse, 12 – zweite Hülse, 13 – Gehäuse, 14 – Platte, 2 – Laufradrotor, 21 – Welle, 22 – erste Radscheibe, 23 – dritte 24 – zweite Radscheibe, 25 – erste Laufradschaufel, 26 – zweite 27 – Aussparung, 3 – Zungenplatte, 31 – erste Zungenplatte, 32 – zweite 33 – dritte Zungenplatte, 34 – Verstärkungsrippen, 4 – Endkappen, 5 – der Wellenhülse, 6 – Wellenhülse, 7 – Soft-Gummieinlage, 8 – Motor und 81 Rotorwelle.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend wird das vorliegende Gebrauchsmuster anhand verschiedener bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.
Wie in 1–5 gezeigt, umfasst die Querströmungspumpe gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster ein Laufradgehäuse 1, das eine Wassereintritts- und eine Wasseraustrittsöffnung bildet, einen Laufradrotor 2, der an beiden Enden mit dem Laufradgehäuse 1 drehbar verbunden ist, sowie einen Motor 8 zum Antrieb des Laufradrotors 2; wobei der Laufradrotor 2 ein Laufrad zum Antrieb der Flüssigkeitsströmung sowie eine erste Radscheibe 22 und eine zweite Radscheibe 24 umfasst, die jeweils fest an beiden Enden des Laufrades montiert sind; dabei ist an der ersten Radscheibe 22 eine am Laufradgehäuse 1 drehbar gelagerte Welle 21 angebracht, während die zweite Radscheibe 24 eine Aussparung 27 für das Einsetzen der Rotorwelle 81 des Motors 8 aufweist.
Bei dem vorliegenden Gebrauchsmuster wird mit Hilfe des Motors 8 ein Laufradrotor 2 angetrieben, der an beiden Enden mit dem Laufradgehäuse 1 drehbar verbunden ist, so dass die Flüssigkeit im Behälter zum Zirkulieren gebracht wird. Durch Drehbewegung des Laufradrotors 2 wird eine ausreichende Zirkulation der Flüssigkeit im Behälter erreicht, dadurch werden auch die toten Zonen, in denen die Flüssigkeit relativ langsam fließt, beachtlich reduziert.
Vorzugsweise sind auf jeder Seite des Motors 8 jeweils zwei Laufradrotoren 2 und zwei Laufradgehäusen 1 befestigt, die ebenfalls für eine ausreichende Zirkulation der Flüssigkeit im Behälter sorgen.
Vorzugsweise umfasst das Laufrad eine erste Laufradschaufel 25 und eine zweite Laufradschaufel 26; eine dritte Radscheibe 23 befindet sich zwischen der ersten Radscheibe 22 und der zweiten Radscheibe 24. Die erste Laufradschaufel 25 ist zwischen der ersten Radscheibe 22 und der dritten Radscheibe 23 befestigt, während die zweite Laufradschaufel 26 zwischen der zweiten Radscheibe 24 und der dritten Radscheibe 23 angebracht ist; wobei mehrere erste Laufradschaufeln 25 umlaufend entlang der Achse der ersten Radscheibe 22 angeordnet sind, während mehrere zweite Laufradschaufeln 26 umlaufend entlang der Achse der zweiten Radscheibe 24 angebracht sind. Bei dieser Anordnung kann der Durchfluss der Flüssigkeitsströmung beträchtlich erhöht und die toten Zonen, in denen die Flüssigkeit relativ langsam fließt, weiter reduziert werden.
Außerdem kann die Anzahl an ersten Laufradschaufeln 25 und den zweiten Laufradschaufeln 26 je nach Größe des Behälters, des Flüssigkeitsvolumens, den Eigenschaften der Flüssigkeit und anderen jeweiligen Bedingungen angepasst werden.
Vorzugsweise umfasst das Laufradgehäuse 1 eine erste Hülse 11 und eine fest am Stator des Motors 8 montierte zweite Hülse 12, die parallel zueinander angeordnet sind und über ein kreisbogenförmiges Gehäuse 13 miteinander verbunden sind und am Gehäuse 13 eine strömungsführende Platte 14 angebracht ist. Durch die Einstellung der strömungsführenden Platte 14 kann die Richtung der Flüssigkeit effektiv gesteuert werden.
Vorzugsweise ist die erste Hülse 11 mit einer Endkappe 4 versehen und in die Endkappe 4 ist eine Wellenhülsen-Gummieinlage 5 eingelassen, wobei in die Wellenhülsen-Gummieinlage 5 die Wellenhülse 6 eingesetzt wird. Diese Wellenhülse 6 nimmt die drehbar gelagerte Welle 21 auf. Dank der Wellenhülsen-Gummieinlage 5 und der Wellenhülse 6 wird der Verschleiß an der Welle 21 und den Endkappen 4 entscheidend reduziert, wodurch die Lebensdauer der Welle 21 effektiv verlängert wird.
Vorzugsweise umfasst das Laufradgehäuse 1 außerdem noch eine Zungenplatte 3, die zwischen der ersten Hülse 11 und der zweiten Hülse 12 quer verläuft und diese miteinander verbindet, wobei der Bereich zwischen der Zungenplatte 3 und der strömungsleitenden Platte 14 die Wasseraustrittsöffnung bildet und der Bereich zwischen der Zungenplatte 3 und der Unterseite des kreisbogenförmigen Gehäuses 13 die Wassereintrittsöffnung bildet. Durch die Einstellung der Zungenplatte 3 kann die Flüssigkeit in dem Behälter an der Wassereintritts- und Wasseraustrittsöffnung des Laufradrotors 2 zirkulieren.
Auch bei einer anderen Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters formt der Bereich zwischen der Zungenplatte 3 und der strömungsleitenden Platte 14 die Wassereintrittsöffnung und der Bereich zwischen der Zungenplatte 3 und der Unterseite des kreisbogenförmigen Gehäuses 13 die Wassereintrittsöffnung.
Vorzugsweise umfasst die Zungenplatte 3 eine erste Zungenplatte 31 und eine zweite Zungenplatte 32, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei eine Seite der ersten Zungenplatte 31 mit derselben Seite der zweiten Zungenplatte 32 durch eine senkrecht stehende, fest montierte dritte Zungenplatte 33 verbunden ist und zwischen der ersten Zungenplatte 31 und der zweiten Zungenplatte 32 mehrere Verstärkungsrippen 34 befestigt sind.
Vorzugsweise ist in die Aussparung 27 eine Soft-Gummieinlage 7 und die Rotorwelle 81 des Motors 8 in die Soft-Gummieinlage 7 eingesetzt. Mit Hilfe der Soft-Gummieinlage 7 wird der Verschleiß an der Rotorwelle 81 des Motors 8 beachtlich reduziert, wodurch die Lebensdauer der Rotorwelle 81 des Motors 8 effektiv verlängert wird.
Vorzugsweise ist die Welle 21 eine Keramikwelle. Da sich die Keramikwelle durch hohe Festigkeit, hohe Hitzebeständigkeit, hohe Abriebfestigkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Isolationsfestigkeit usw. auszeichnet, kann die Keramikwelle als bevorzugte Ausführungsform der Welle 21 bei dem vorliegenden Gebrauchsmuster angesehen werden.
Vorzugsweise ist der Motor 8 ein Außenrotormotor und der Laufradrotor 2 kann ein relativ hohes Drehmoment erreichen, so dass der Motor 8 ein relativ großes, streifenförmiges Laufrad antreiben kann und auf diese Weise der Nachteil eines relativ kleinen Drehmoments bei einem herkömmlichen bürstenlosen Innenrotormotor wieder wettgemacht werden kann.
Die erste Laufradschaufel 25 und die zweite Laufradschaufel 26 gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster sind durch Ultraschallschweißen fest am Laufradgehäuse 1 montiert.
Nachdem die Pumpe, wie vorstehend beschrieben, zusammengebraucht wurde, dreht sich der Rotor und die Rotorwelle 81 des Motors 8 nach dem Start des Motors 8 kontinuierlich und die Rotorwelle 81 des Motors 8 bringt die ersten Laufradschaufeln 25 und die zweiten Laufradschaufeln 26 zum Drehen. Durch die Abstimmung des Laufradgehäuses 1 und der Zungenplatte 3 entsteht im Laufrad ein statischer Druckunterschied, dabei bildet der Bereich zwischen der Zungenplatte 3 und der strömungsleitenden Platte 14 die Wasseraustrittsöffnung und der Bereich zwischen der Zungenplatte 3 und der Unterseite des kreisbogenförmigen Gehäuses 13 bildet die Wassereintrittsöffnung, so dass die Flüssigkeit kontinuierlich durch das Laufrad strömt. Verglichen mit den herkömmlichen Querströmungspumpen, die eine höhere Strömungsgeschwindigkeit und eine höhere hydraulischen Höhenunterschied während der Anwendung erfordern, kann eine ausreichende Zirkulation der Flüssigkeit im Behälter erzeugt und somit die toten Zonen, in denen die Flüssigkeit relativ langsam fließt, entscheidend reduziert werden.
Jeder Fachmann auf diesem Gebiet kann anhand der vorstehend beschriebenen technischen Lehre und dem diesem Gebrauchsmuster zugrunde liegenden Gedanken verschiedene entsprechende Änderungen oder Modifizierungen vornehmen, wobei sämtliche Änderungen und Modifizierungen dieser Art in den Schutzbereich des vorliegenden Gebrauchsmusters fallen.

Claims

Eine Querstromströmungspumpe, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Laufradgehäuse, das einen Wassereintritt und einen Wasseraustritt bildet, einen Laufradrotor, der an beiden Enden mit dem Laufradgehäuse drehbar verbunden ist, sowie einen Motor zum Antrieb des Laufradrotors umfasst; wobei der Laufradrotor ein Laufrad zum Antrieb der Flüssigkeitsströmung sowie eine erste Radscheibe und eine zweite Radscheibe umfasst, die jeweils fest an beiden Enden des Laufrads montiert sind, wobei an der ersten Radscheibe eine am Laufradgehäuse drehbar gelagerte Welle angebracht ist, wobei die zweite Radscheibe eine Aussparung für die Rotorwelle des Motors aufweist.
Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungspumpe über zwei Laufradrotoren und zwei Laufradgehäuse verfügt, die sich jeweils einmal an beiden Seiten des Motors befinden.
Strömungspumpe Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad eine erste Laufradschaufel und eine zweite Laufradschaufel umfasst; wobei sich zwischen der ersten Radscheibe und der zweiten Radscheibe eine dritte Radscheibe befindet und die erste Laufradschaufel zwischen der ersten Radscheibe und der dritten Radscheibe montiert ist, während die zweite Laufradschaufel zwischen der zweiten Radscheibe und der dritten Radscheibe angebracht ist, wobei mehrere erste Laufradschaufeln umlaufend entlang der Achse der ersten Radscheibe angeordnet sind, während mehrere zweite Laufradschaufeln umlaufend entlang der Achse der zweiten Radscheibe angebracht sind.
Strömungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufradgehäuse eine erste Hülse und eine zweite Hülse umfasst, welche parallel zueinander angeordnet sind und über eine bogenförmige Schale verbunden sind, wobei die zweite Hülse den Stator des Motors umhüllst, und eine strömungsführende Platte über der bogenförmigen Schale angebracht ist.
Strömungspumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Hülse eine Endabdeckung eingesetzt ist, wobei in die Endabdeckung eine Wellenhülse mit Gummiauflage eingesetzt ist, in die Wellenhülse mit Gummiauflage eine Hülse eingesetzt ist und die Welle drehbar gelagert mit der Wellenhülse verbunden ist.
Strömungspumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufradgehäuse ferner ein Zungenstück umfasst, das mit der Zungenplatte zwischen der ersten Hülse und der zweiten Hülse verbunden ist, wobei der Bereich zwischen der Zungenplatte und der strömungsleitenden Platte den Wasseraustritt bildet und der Bereich zwischen der Zungenplatte und der Unterseite des Gehäuses den Wassereintritt bildet.
Strömungspumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungenplatte eine erste Zungenplatte und eine zweite Zungenplatte umfasst, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei die erste Zungenplatte und die zweite Zungenplatte an einer Seite mit der senkrecht stehenden, fest montierten dritten Zungenplatte verbunden sind und zwischen der ersten Zungenplatte und der zweiten Zungenplatte mehrere Verstärkungsrippen fest montiert sind.
Strömungspumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Aussparung eine Soft-Gummiauflage eingesetzt ist und die Rotorwelle des Motors an die Soft-Gummiauflage gesteckt ist.
Strömungspumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Keramikwelle ist.
Strömungspumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Außenrotormotor ist.