EP2609334B1 - Gartenpumpe - Google Patents

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EP2609334B1
EP2609334B1 EP10747851.3A EP10747851A EP2609334B1 EP 2609334 B1 EP2609334 B1 EP 2609334B1 EP 10747851 A EP10747851 A EP 10747851A EP 2609334 B1 EP2609334 B1 EP 2609334B1
Authority
EP
European Patent Office
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impeller
pump
antechamber
chamber
water
Prior art date
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Active
Application number
EP10747851.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2609334A1 (de
Inventor
Ram Krishna Agrawal
Christoph Schiedt
Peter Lameli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Husqvarna AB
Original Assignee
Husqvarna AB
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Filing date
Publication date
Application filed by Husqvarna AB filed Critical Husqvarna AB
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Active legal-status Critical Current
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/04—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock
    • F04D9/06—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock of jet type

Definitions

  • the invention relates to a garden pump with anti-freeze devices.
  • a garden pump can be damaged in case of incomplete emptying and improper storage in winter, that the water contained in the pump freezes and the resulting increase in volume by about 10% damage parts of the pump, in particular, the breaking of wall parts is a frequent loss.
  • a submersible motor pump in which a ceramic drive shaft is protected against damage during freezing of the water located in the pump housing by different, delimited against the impeller chamber cavities of the housing are filled with a closed-cell foam.
  • the cavities are connected via narrow channels or slots with the impeller chamber, so that when pressure is increased by freezing water can escape through the channels into the cavities.
  • JP 54116709 A2 is provided as a compensation volume, an air-filled chamber.
  • JP 1200092 A is a flexible membrane relative to a housing wall displaceable under pressure to limit overpressure when freezing water in a pump chamber.
  • the present invention has for its object to provide a garden pump with further improved protection against damage caused by freezing water in the pump damage.
  • the invention advantageously takes into account the particular behaviors involved in the construction of garden pumps with impeller assemblies when freezing water present in the interior of the pump.
  • the invention avoids the need for the impeller assembly to be needed as a propagation path for water displaced by ice formation.
  • the main flow direction within the pump is the flow path from the pump inlet through the impeller assembly to the pump outlet, with a prechamber upstream and a pressure chamber downstream of the impeller assembly.
  • the pressure chamber is typically geometrically branched and may surround the impeller assembly and / or the prechamber.
  • the pre-chamber is assigned as antifreeze compensating volume on a side facing away from the pre-chamber outside of the antechamber bounding partition.
  • the water-conducting connection between the prechamber and the associated compensating volume is given by an opening in the partition whose diameter can be kept so small that the disturbance of the essential for the nozzle effect wall shape remains negligible.
  • the cross-sectional area of the opening is advantageously less than 50 mm 2 , in particular less than 25 mm 2 , preferably less than 15 mm 2 .
  • the cross section of the opening is at least 5 mm 2 .
  • the equalization volume associated with the prechamber is also advantageously connected to the pressure chamber of the pump, the opening being sealed against the passage of water during pump operation from the pressure chamber through the opening into the prechamber.
  • the seal can be given by a valve, in particular a flap valve.
  • the seal in pump operation can be given by an elastic body, which forms the compensation volume associated with the prechamber, being pressed against the side of the partition wall facing away from the prechamber by the water pressure in the pressure chamber. At standstill of the pump, the water pressure between all subspaces is balanced, as long as flow paths within the subspaces and between them are not blocked by ice formation.
  • At least one of the individual compensating volumes can be provided in at least one of the impeller chambers, preferably in several or all impeller chambers.
  • the compensation volumes can be formed in a preferred embodiment by elastically compressible body with gas inclusions.
  • such elastically compressible bodies can be present as castings which can be produced in molds, which can thereby be produced in a shape adapted to the geometry of the internal structures of the pump.
  • the gas inclusions are given by so-called expanded microspheres, which have a deformable under pressure tensile sheath and are embedded in an elastically deformable material.
  • Fig. 1 shows a sectional view through a pump housing PG of a pump with single-stage impeller assembly and a jet nozzle assembly.
  • the illustration does not include the motor housing MG indicated by broken lines and the pump impeller rotating in operation in a running chamber LK1 about an axis of rotation RA.
  • the pump housing PG has a pump inlet PE, which is connected via a line to a water source, such as a rainwater tank can be.
  • a pump outlet PA can lead to one or more irrigation devices by means of a flexible hose line.
  • the impeller rotates in the impeller chamber LK1 about the axis of rotation RA causes by centrifugal forces transport of the water in the impeller radially away from the axis of rotation RA, which flows via an antechamber VK water in the impeller chamber LK1 and from this into a pressure chamber DR and this exits into the pump outlet PA.
  • Characteristic of the jet nozzle are two concentric with each other about the axis of rotation RA arranged and offset in the direction of the rotation axis nozzle openings D1 and D2, the nozzle opening D1 forms a remindströmungspfad, via which water from the pressure chamber DR along the axis of rotation RA in the nozzle D2 as directed with respect to the main flow direction downstream in the direction of the impeller chamber LK1 beam is introduced, which exerts an additional suction in the nozzle D2 on the flowing over the pump inlet PA water.
  • the pre-chamber is formed in the region of the nozzle D1 surrounding this annular.
  • a first compressible body K11 is provided, which surrounds the longitudinal section of the nozzle D2 and preferably on the outer surface of the nozzle D2 to the rotation axis RA bounding wall is applied.
  • the compressible body K11 can be manufactured separately, wherein the compressible body K11 then preferably consists of at least two partial bodies, and can be placed on the nozzle D2 from the outside thereof.
  • the compressible body K11 can also be sprayed onto the nozzle D2 formed by an independent plastic injection-molded part and thereby be particularly intimately connected to its outer wall surfaces.
  • the compressible body K11 communicates with the pressure space DR as one of several subspaces of the pump in a water-conducting connection, whereby this water-conducting connection is given in the example of the example sketched by the large surface of the compressible body K11 facing away from the prechamber VK and facing the pressure space DR.
  • the compressible body K11 advantageously serves at the same time as a thermal insulation, by means of which the interior of the nozzle D2 is particularly protected in a possibly occurring freezing process and at the axis of rotation RA in the nozzle D2 water is temporally protected for a particularly long time against freezing.
  • At least one wall opening WO is formed by the prechamber VK containing the nozzle arrangement through a wall delimiting it which forms a water-conducting connection to another forms compressible body K12.
  • This is advantageously arranged on one of the prechamber VK side facing away from the wall opening WO wall of the prechamber and the wall opening WO forms the water-conducting connection between the pre-chamber VK and this associated as antifreeze compressible body K12.
  • the prechamber VK rising by freezing water pressure of the still liquid portion can escape through the wall opening WO and compress the compressible body K12 under elastic deformation.
  • a pressure of for example 4 bar is present in the pressure chamber DR.
  • the wall opening WO is sealed with the pump running against the passage of water.
  • a valve in particular a flap valve, can be arranged on the side of the wall opening facing away from the pre-chamber VK.
  • a seal can be provided solely by abutment of the compressible body K12 on the outside of the wall of the pre-chamber around the wall opening WO, wherein the increased pressure in the pressure chamber DR presses the compressible body K12 good sealing against the wall outside.
  • Compressible bodies K11 and K12 may also be formed as a contiguous compressible body as long as it allows passage of water from the antechamber through the wall opening as antifreeze.
  • Fig. 2 indicates in Fig. 1 analogous representation, again without detailed representation of the motor housing, a section through a garden pump with multi-stage impeller assembly, in which in a conventional manner in the direction of the axis of rotation RA more impeller chambers LK2 formed are in which in each case one of a plurality of wheels LR2 rotates, and which are separated by chamber partitions KT against each other.
  • the pump housing consists in this embodiment of a plastic housing portion PP and a metal jacket PM of preferably stainless steel sheet.
  • compressible body K21, K22, K23, K24 and K25 are provided, which are assigned to different subspaces of the interior of the pump housing.
  • a first compressible body K21, a fourth compressible body K24, and a fifth compressible body K25 are associated with the pressure space surrounding the impeller assembly and the prechamber VK2.
  • the first compressible body K21, which in Fig. 3 isolated is shown in an oblique view, is offset in the direction of the axis of rotation RA against the impeller assembly and the antechamber VK2 on the inner surface of the front-side metal jacket PM.
  • the fourth compressible body K24 is preferably formed as a cutout of a circular cylinder jacket and is located on the outside of the impeller assembly of the housing outer surface at a distance.
  • a plurality of such fourth compressible bodies K24 distributed around the circumference of the impeller assembly may be provided.
  • the fifth compressible body K25 is formed after the main flow in the last impeller chamber on the housing end shield to the engine out.
  • a second compressible body K22 arranged in its own housing chamber, whose preferred shape is in Fig. 4 is shown and which surrounds the antechamber VK2 over a large angular range in the illustrated form and is connected in a water-conducting manner with the antechamber VK2.
  • the water-conducting compound is preferably is provided by one or more slots S22 between the second compressible body receiving chamber and the prechamber VK2, said at least one slot S22 is advantageously formed on the next chamber of the prechamber VK2 wall portion of the chamber KA.
  • the slot KA remains ice-free for a long time when successive freezing of water in the pump and can allow the passage of water from the prechamber into the chamber KA and thereby limit the overpressure in the pump interior.
  • the third antifreeze body K23 is advantageously formed within an impeller chamber close to the axis of rotation RA and preferably connected to the rotating during operation impeller.
  • This is located at a position within the impeller chamber LK2, which remains free of ice during the typically radially inwardly progressive icing particularly long, whereas the radially outer communication channels between individual stages of the multi-stage Impeller assembly typically are affected much earlier by icing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gartenpumpe mit Gefrierschutzeinrichtungen.
  • Eine Gartenpumpe kann bei unvollständiger Entleerung und unsachgemäßer Aufbewahrung im Winter dadurch beschädigt werden, dass das in der Pumpe enthaltene Wasser gefriert und die dabei auftretende Volumenerhöhung um ca. 10 % Teile der Pumpe beschädigt, wobei insbesondere das Aufbrechen von Wandteilen ein häufiger Schadensfall ist.
  • In der EP 1 554 497 B1 ist eine Tauchmotorpumpe beschrieben, bei welcher eine keramische Antriebswelle gegen Beschädigung bei Gefrieren des im Pumpengehäuse befindlichen Wassers geschützt wird, indem unterschiedliche, gegen die Laufradkammer abgegrenzte Hohlräume des Gehäuses mit einem geschlossenzelligen Schaumstoff ausgefüllt sind. Die Hohlräume sind über enge Kanäle oder Schlitze mit der Laufradkammer verbunden, so dass bei Druckerhöhung durch Gefrieren Wasser über die Kanäle in die Hohlräume ausweichen kann.
  • In der US 2007/0065316 A1 ist als Gefrierschutz vorgesehen, dass in einem Gehäuseteil eine Kammer mit geschlossenzelligem Schaum gefüllt ist und zu dem Wasser enthaltenen Bereich des Pumpengehäuses hin offen ist. Bei einer aus der US 2002/076337 A1 bekannten Trinkwasserpumpe ist ein Ausgleichsvolumen gegen Gefrierdruck durch einen entgegen einer Federkraft verschiebbaren Kolben gegeben.
  • In der JP 54116709 A2 ist als Ausgleichsvolumen eine luftgefüllte Kammer vorgesehen. In der JP 1200092 A ist eine flexible Membran relativ zu einer Gehäusewand unter Druck verlagerbar, um einen Überdruck beim Gefrieren von Wasser in einer Pumpenkammer zu begrenzen.
  • Eine ähnliche Pumpe mit einer Gefrierschutzeinrichtung ist auch aus der JP 54-116709 A bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gartenpumpe mit weiter verbessertem Schutz gegen durch gefrierendes Wasser in der Pumpe entstehenden Schaden anzugeben.
  • Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die Erfindung berücksichtigt auf vorteilhafte Weise die beim Aufbau von Gartenpumpen mit Laufradanordnungen besonderen Verhaltensweisen beim Gefrieren von im Innern der Pumpe vorhandenem Wasser. Die Erfindung vermeidet insbesondere das Erfordernis, dass die Laufradanordnung als Ausbreitungsweg für durch Eisbildung verdrängten Wassers benötigt wird.
  • Als Hauptströmungsrichtung innerhalb der Pumpe sei der Strömungsweg vom Pumpeneingang durch die Laufradanordnung zum Pumpenausgang verstanden, wobei eine Vorkammer stromaufwärts und ein Druckraum stromabwärts der Laufradanordnung liegen. Der Druckraum ist typischerweise geometrisch verzweigt und kann die Laufradanordnung und/oder die Vorkammer umgeben. Neben der Hauptströmungsrichtung kann ein Rückstrompfad existieren, über welchen Wasser aus dem Druckbereich in die Vorkammer geleitet wird. Insbesondere in einer verbreiteten Ausführung der Pumpe mit Ausformung der Vorkammer als sogenannte Jet-Düse ist vorteilhafterweise das der Vorkammer als Gefrierschutz zugeordnete Ausgleichsvolumen auf einer der Vorkammer abgewandten Seite außerhalb einer die Vorkammer begrenzenden Trennwand angeordnet. Die wasserleitende Verbindung zwischen Vorkammer und dem zugeordneten Ausgleichsvolumen ist durch eine Öffnung in der Trennwand gegeben, deren Durchmesser so klein gehalten werden kann, dass die Störung der für die Düsenwirkung wesentlichen Wandform vernachlässigbar bleibt. Die Querschnittfläche der Öffnung ist vorteilhafterweise geringer als 50 mm2, insbesondere geringer als 25 mm2, vorzugsweise geringer als 15 mm2. Vorteilhafterweise beträgt der Querschnitt der Öffnung wenigstens 5 mm2. Es können mehrere voneinander beabstandete Öffnungen vorgesehen sein.
  • Das der Vorkammer zugeordnete Ausgleichsvolumen steht in vorteilhafter Ausführung auch in Verbindung mit dem Druckraum der Pumpe, wobei die Öffnung gegen den Durchtritt von Wasser beim Pumpenbetrieb vom Druckraum durch die Öffnung in die Vorkammer abgedichtet ist. Die Abdichtung kann durch ein Ventil, insbesondere ein Klappenventil gegeben sein. In vorteilhafter Ausführung kann die Abdichtung im Pumpenbetrieb dadurch gegeben sein, dass ein elastischer Körper, der das der Vorkammer zugeordnete Ausgleichsvolumen bildet, durch den Wasserdruck im Druckraum gegen die der Vorkammer abgewandte Seite der Trennwand gedrückt ist. Bei Stillstand der Pumpe ist der Wasserdruck zwischen allen Teilräumen ausgeglichen, solange Strömungspfade innerhalb der Teilräume und zwischen diesen nicht durch Eisbildung blockiert sind.
  • Bei einer mehrstufigen Laufradanordnung, bei welcher mehrere Pumpenlaufräder auf einer gemeinsamen, motorisch angetriebenen Laufradwelle befestigt und einzeln in in Hauptströmungsrichtung aufeinander folgenden Laufradkammern angeordnet sind, kann vorteilhafterweise in wenigstens einer der Laufradkammern, vorzugsweise in mehreren oder allen Laufradkammern jeweils wenigstens ein eigenes Ausgleichsvolumen vorgesehen sind.
  • Die Ausgleichsvolumina können in bevorzugter Ausführungsform durch elastisch komprimierbare Körper mit Gaseinschlüssen gebildet sein. In besonders vorteilhafter Ausführung können solche elastisch komprimierbaren Körper als in Formen herstellbare Gußkörper vorliegen, welche dabei in an die Geometrie der Innenstrukturen der Pumpe angepasster Gestalt erzeugt werden können. Vorzugsweise sind die Gaseinschlüsse durch sogenannte expandierte Mikrokugeln, gegeben, welche eine unter Druck deformierbare zugfeste Hülle besitzen und in ein elastisch verformbares Material eingebettet sind.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine Pumpe mit Jet-Düse,
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch eine mehrstufige Pumpe,
    Fig. 3
    einen ersten komprimierbaren Körper zu Fig. 2,
    Fig. 4
    einen zweiten komprimierbaren Körper zu Fig. 2.
  • Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein Pumpengehäuse PG einer Pumpe mit einstufiger Laufradanordnung und einer Jet-Düsenanordnung. In der Darstellung ist der Übersichtlichkeit halber das durch unterbrochene Linien angedeutete Motorgehäuse MG sowie das im Betrieb in einer Laufkammer LK1 um eine Rotationsachse RA rotierende Pumpenlaufrad nicht mit aufgenommen.
  • Das Pumpengehäuse PG besitzt einen Pumpeneingang PE, welcher über eine Leitung mit einer Wasserquelle, beispielsweise einem Regenwassertank, verbunden werden kann. Ein Pumpenausgang PA kann beispielsweise mittels einer flexiblen Schlauchleitung zu einem oder mehreren Bewässerungsgeräten führen. Im Pumpenbetrieb bewirkt das in der Laufradkammer LK1 um die Rotationsachse RA rotierende Laufrad durch Fliehkräfte einen Transport des Wassers in der Laufradkammer radial von der Rotationsachse RA weg, wodurch über eine Vorkammer VK Wasser in die Laufradkammer LK1 nachströmt und aus dieser in einen Druckraum DR und von diesem in den Pumpenausgang PA austritt.
  • Um bei solchen durch den einstufigen Aufbau der Laufradanordnung kostengünstigen und dadurch vorteilhaften Gartenpumpen ein gutes Ansaugvermögen zu gewährleisten, ist es bekannt, die Vorkammer VK, welche in Hauptströmungsrichtung im Pumpenbetrieb stromaufwärts vor der Laufradkammer LK1 liegt, als sogenannte Jet-Düse auszubilden. Charakteristisch für die Jet-Düse sind zwei konzentrisch zueinander um die Rotationsachse RA angeordnete und in Richtung der Rotationsachse gegeneinander versetzte Düsenöffnungen D1 und D2, wobei die Düsenöffnung D1 einen Rückströmungspfad bildet, über welchen Wasser aus dem Druckraum DR entlang der Rotationsachse RA in die Düse D2 als bezüglich der Hauptströmungsrichtung stromabwärts in Richtung der Laufradkammer LK1 gerichteter Strahl eingeleitet wird, welcher in der Düse D2 einen zusätzlichen Sog auf das über den Pumpeneingang PA nachströmende Wasser ausübt. Die Vorkammer ist im Bereich der Düse D1 diese ringförmig umgebend ausgebildet.
  • Bei einem solchen vorteilhaft einfachen Aufbau einer Gartenpumpe mit einer Jet-Düsenanordnung ist gemäß der Erfindung für den Gefrierschutz mittels komprimierbaren Körpern ein erster komprimierbarer Körper K11 vorgesehen, welcher den Längsabschnitt der Düse D2 umgibt und vorzugsweise an der Außenfläche der die Düse D2 zur Rotationsachse RA hin begrenzenden Wand anliegt. Der komprimierbare Körper K11 kann separat hergestellt werden, wobei der komprimierbare Körper K11 dann vorzugsweise aus wenigstens zwei Teilkörpern besteht, und auf die Düse D2 von deren Außenseite her aufgesetzt werden kann. Der komprimierbare Körper K11 kann in anderer vorteilhafter Ausführung auch auf die durch ein eigenständiges Kunststoff-Spritzgussteil gebildete Düse D2 aufgespritzt und hierdurch besonders innig mit deren Außenwandflächen verbunden sein.
  • Der komprimierbare Körper K11 steht mit dem Druckraum DR als einer von mehreren Teilräumen der Pumpe in wasserleitender Verbindung, wobei diese wasserleitende Verbindung im skizzierten Beispielsfall durch die große, der Vorkammer VK abgewandte und dem Druckraum DR zuweisende Oberfläche des komprimierbaren Körpers K11 gegeben ist. Der komprimierbare Körper K11 dient vorteilhafterweise zugleich als Wärmeisolation, mittels welcher der Innenraum der Düse D2 bei einem eventuell auftretenden Gefriervorgang besonders geschützt ist und bei der Rotationsachse RA in der Düse D2 befindliches Wasser zeitlich besonders lange gegen Einfrieren geschützt ist. Wenn schließlich auch innerhalb der Düse D2 befindliches Wasser gefriert, ist typischerweise bereits aus dem die Düse D2 außerhalb des komprimierbaren Körpers K11 vorliegenden Teil des Druckraums DR und über den komprimierbaren Körper K11 auf die Außenwand der Düse D2 ein radialer Druck aufgebaut, so dass ein bei Einfrieren von Wasser innerhalb der Düse D2 entstehender Druck bereits vorkompensiert ist und die Gefahr einer Beschädigung der Wand der Düse D2 gering ist.
  • Von besonderem Vorteil bei einer Pumpenanordnung der in Fig. 1 dargestellten Art ist das Merkmal, dass von der die Düsenanordnung enthaltenden Vorkammer VK durch eine diese begrenzende Wand wenigstens eine Wandöffnung WO ausgebildet ist, welche eine wasserleitende Verbindung zu einem weiteren komprimierbaren Körper K12 bildet. Dieser ist vorteilhafterweise auf einer der Vorkammer VK abgewandten Seite der die Wandöffnung WO enthaltenden Wand der Vorkammer angeordnet und die Wandöffnung WO bildet die wasserleitende Verbindung zwischen der Vorkammer VK und dem dieser als Gefrierschutz zugeordneten komprimierbaren Körper K12. Bei in der Vorkammer VK durch gefrierendes Wasser ansteigenden Druck kann der noch flüssige Anteil durch die Wandöffnung WO entweichen und den komprimierbaren Körper K12 unter elastischer Verformung komprimieren. Während des regulären Pumpenbetriebs bei in der Laufradkammer LK1 rotierendem Pumpenlaufrad liegt im Druckraum DR ein Druck von beispielsweise 4 bar an. Wasser strömt über den genannten Rückströmungspfad aus dem Druckraum u. a. auch durch die Düse D1 in die Vorkammer und die Düse D2. Um ein unkontrolliertes Durchtreten von Wasser bei laufender Pumpe aus dem Druckraum DR durch die Wandöffnung WO in die Vorkammer zu verhindern, ist die Wandöffnung WO bei laufender Pumpe gegen den Durchtritt von Wasser abgedichtet. Hierfür kann auf der der Vorkammer VK abgewandten Seite der Wandöffnung ein Ventil, insbesondere ein Klappenventil angeordnet sein. In anderer vorteilhafter Ausführung kann eine Abdichtung allein durch Anliegen des komprimierbaren Körpers K12 an der Außenseite der Wand der Vorkammer um die Wandöffnung WO gegeben sein, wobei der erhöhte Druck in dem Druckraum DR den komprimierbaren Körper K12 gut abdichtend gegen die Wandaußenseite drückt. Komprimierbare Körper K11 und K12 können auch als ein zusammenhängender komprimierbarer Körper ausgebildet sein, solange dieser einen Wasserdurchtritt von der Vorkammer durch die Wandöffnung als Gefrierschutz ermöglicht.
  • Fig. 2 zeigt in zu Fig. 1 analoger Darstellung, gleichfalls wieder ohne detaillierte Darstellung des Motorgehäuses, einen Schnitt durch eine Gartenpumpe mit mehrstufiger Laufradanordnung, bei welcher in an sich gebräuchlicher Weise in Richtung der Rotationsachse RA mehrere Laufradkammern LK2 ausgebildet sind, in welchen jeweils eines von mehreren Laufrädern LR2 rotiert, und welche durch Kammertrennwände KT gegeneinander abgetrennt sind.
  • Das Pumpengehäuse besteht in dieser Ausführung aus einem Kunststoff-Gehäuseanteil PP sowie einem Blechmantel PM aus vorzugsweise rostfreiem Stahlblech.
  • Als Gefrierschutz sind hier mehrere komprimierbare Körper K21, K22, K23, K24 und K25 vorgesehen, welche unterschiedlichen Teilräumen des Innenraums des Pumpengehäuses zugeordnet sind. Dem die Laufradanordnung und die Vorkammer VK2 umgebenden Druckraum sind beispielsweise ein erster komprimierbarer Körper K21, ein vierter komprimierbarer Körper K24 und ein fünfter komprimierbarer Körper K25 zugeordnet. Der erste komprimierbare Körper K21, welcher in Fig. 3 isoliert in einer Schrägansicht dargestellt ist, liegt in Richtung der Rotationsachse RA gegen die Laufradanordnung und die Vorkammer VK2 versetzt an der Innenfläche des stirnseitigen Blechmantels PM an. Der vierte komprimierbare Körper K24 ist vorzugsweise als Ausschnitt aus einem Kreiszylindermantel ausgebildet und liegt an der Außenseite der Laufradanordnung von der Gehäuseaußenfläche beabstandet an. Es können vorteilhafterweise mehrere, um den Umfang der Laufradanordnung verteilt angeordnete solche vierte komprimierbare Körper K24 vorgesehen sein. Der fünfte komprimierbare Körper K25 ist nach der in Hauptströmungsrichtung letzten Laufradkammer an dem Gehäuseabschlussschild zum Motor hin ausgebildet.
  • Der Vorkammer VK2 als Gefrierschutz zugeordnet ist ein in einer eigenen Gehäusekammer angeordneter zweiter komprimierbarer Körper K22, dessen bevorzugte Form in Fig. 4 abgebildet ist und welcher in der abgebildeten Form die Vorkammer VK2 über einen großen Winkelbereich umgibt und wasserleitend mit der Vorkammer VK2 verbunden ist. Die wasserleitende Verbindung ist vorzugsweise durch einen oder mehrere Schlitze S22 zwischen der den zweiten komprimierbaren Körper aufnehmenden Kammer und der Vorkammer VK2 gegeben, wobei dieser wenigstens ein Schlitz S22 vorteilhafterweise an dem der Vorkammer VK2 nächsten Wandabschnitt der Kammer KA ausgebildet ist. Hierdurch bleibt der Schlitz KA bei sukzessivem Gefrieren von Wasser in der Pumpe besonders lange eisfrei und kann den Durchtritt von Wasser aus der Vorkammer in die Kammer KA ermöglichen und dadurch den Überdruck im Pumpeninnenraum begrenzen.
  • Schließlich ist in dem Beispiel nach Fig. 2 noch vorgesehen, dass auch wenigstens einer, vorzugsweise mehreren oder insbesondere allen Laufradkammern der Laufradanordnung eigenständige komprimierbare Körper K23 als Gefrierschutz zugeordnet sind, wobei in der Fig. 2 nur einer dieser dritten Gefrierschutzkörper K23 explizit hervorgehoben und bezeichnet ist.
  • Der dritte Gefrierschutzkörper K23 ist innerhalb einer Laufradkammer vorteilhafterweise nahe bei der Rotationsachse RA ausgebildet und hierfür vorzugsweise mit dem im Betrieb rotierenden Laufrad verbunden. Durch die der Rotationsachse RA nahe Positionierung des dritten komprimierbaren Körpers K23 befindet sich dieser an einer Position innerhalb der Laufradkammer LK2, welche bei der typischerweise radial von außen nach innen fortschreitenden Vereisung besonders lange eisfrei bleibt, wogegen die radial außen liegenden Verbindungskanäle zwischen einzelnen Stufen der mehrstufigen Laufradanordnung typischerweise wesentlich früher von Vereisung betroffen sind.
  • Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.

Claims (7)

  1. Gartenpumpe mit untereinander wasserführend verbundenen Teilräumen der Pumpe, welche eine Laufradanordnung mit wenigstens einer ein motorisch angetriebenes Pumpenlaufrad enthaltenden Laufradkammer, eine in Hauptströmungsrichtung stromaufwärts der Laufradanordnung angeordnete Vorkammer und einen im Pumpenbetrieb unter erhöhtem Druck stehendem, stromabwärts der Laufradanordnung angeordneten Druckraum enthalten, sowie mit Gefrierschutzeinrichtungen, welche wenigstens ein Ausgleichsvolumen enthalten, welches mit wenigstens einem der Teilräume bei stillstehendem Antriebsmotor wasserleitend verbunden ist,
    wobei wenigstens zwei Teilräume (VK, VK2, DR), welche in Hauptströmungsrichtung durch eine Laufradkammer (LK, LK2) getrennt sind, im Pumpenstillstand jeweils eine eigene wasserleitende Verbindung zu dem wenigstens einen Ausweichvolumen (K11, K12, K21 K22) ohne Einschluss der die Teilräume trennenden Laufradkammer (LK, LK1) aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein der Vorkammer zugeordnetes Ausgleichsvolumen (K12) von der Vorkammer (VK) durch eine starre Wand getrennt und eine wasserleitende Verbindung durch eine Öffnung (WO) in der starren Wand gegeben ist,
    und dass das der Vorkammer (VK) zugeordnete Ausgleichsvolumen (K12) mit dem Druckraum in wasserleitender Verbindung steht, wobei im Pumpenbetrieb die Öffnung (WO) in der starren Wand gegen einen Wasserdurchtritt vom Druckraum in die Vorkammer abgedichtet ist.
  2. Gartenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung ein Rückschlagventil, insbesondere ein Klappenventil vorgesehen ist.
  3. Gartenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung durch Anlage eines elastisch komprimierbaren Körpers an der der Vorkammer abgewandten Seite der starren Wand erfolgt.
  4. Gartenpumpe nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ausgleichsvolumen als ein elastisch komprimierbarer Körper mit Gaseinschlüssen ausgeführt ist.
  5. Gartenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsvolumen von der Gehäuseaußenwand beabstandet zur Laufradanordnung hin versetzt angeordnet ist.
  6. Gartenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer als Jet-Düse (D1, D2) ausgeformt ist, welche mit dem Druckraum (DR) verbunden ist.
  7. Gartenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradanordnung mehrstufig mit mehreren in Hauptströmungsrichtung aufeinander folgenden Laufradkammern ausgebildet ist und dass wenigstens einer der Laufradkammern ein eigenes Ausgleichsvolumen zugeordnet ist.
EP10747851.3A 2010-08-27 2010-08-27 Gartenpumpe Active EP2609334B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL10747851T PL2609334T3 (pl) 2010-08-27 2010-08-27 Pompa ogrodowa

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2010/062540 WO2012025156A1 (de) 2010-08-27 2010-08-27 Gartenpumpe

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