EP3839260B1

EP3839260B1 - Centrifugal pump with automatic valve

Info

Publication number: EP3839260B1
Application number: EP20210973.2A
Authority: EP
Inventors: Olaf Klare; Wolfgang Geier; Benjamin Wegner; Johannes REUSCHEL; Adrian Kocjan
Original assignee: Wilo SE
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2023-02-22
Anticipated expiration: 2040-12-01
Also published as: LU101566B1; PL3839260T3; EP3839260A1

Description

technical field

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zum Befördern eines Fluids mit einem einen Pumpenraum ausbildenden Pumpengehäuse, wobei in dem Pumpenraum ein Laufrad vorgesehen ist, in dem Pumpengehäuse eine Saugöffnung zum Ansaugen des Fluids in den Pumpenraum vorgesehen ist und in dem Pumpengehäuse bezogen auf die Saugöffnung hinter dem Laufrad eine Entlüftungsöffnung vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der obigen Kreiselpumpe als Schmutzwasser und/oder Abwasser-Tauchpumpe. Ferner betrifft die Erfindung eine Hebeanlage umfassend einen Sammelbehälter und die obige Kreiselpumpe.The invention relates to a centrifugal pump for conveying a fluid with a pump housing forming a pump chamber, an impeller being provided in the pump chamber, a suction opening for sucking in the fluid into the pump chamber being provided in the pump housing and in the pump housing relative to the suction opening behind the impeller a ventilation opening is provided. Furthermore, the invention relates to the use of the above centrifugal pump as a submersible sewage and/or sewage pump. Furthermore, the invention relates to a lifting system comprising a collection container and the above centrifugal pump.

Background of the Invention

Bei Kreiselpumpen wird eine Drehbewegung eines Laufrades zur Förderung eines Fluids genutzt. Das zu fördernde Fluid tritt über eine Saugöffnung in einen Pumpenraum der Kreiselpumpe ein, wird von dem rotierenden Laufrad erfasst und in der Folge in einen Leitungsabschnitt, der auch als Druckrohr bezeichnet wird, befördert.In centrifugal pumps, a rotating movement of an impeller is used to convey a fluid. The fluid to be pumped enters a pump chamber of the centrifugal pump via a suction opening, is picked up by the rotating impeller and then transported into a line section, which is also referred to as a pressure pipe.

Aufgrund ihrer Robustheit gegenüber mit Feststoffen versetzten Fluiden werden Kreispumpen als Abwasserpumpen, insbesondere Pumpen von Abwasserhebeanlagen, eingesetzt, bei denen das Abwasser in der Regel in einem Sammelbehälter zur Zwischenspeicherung gesammelt wird. Damit das Fluid nach jedem Pumpvorgang in den Pumpenraum nachströmen und die Kreiselpumpe mit hoher Effizienz fördern kann, muss die Kreiselpumpe entlüftet werden. Dazu ist es üblich, Entlüftungsöffnungen im Pumpenraum vorzusehen, durch die die Luft aus dem Pumpenraum entweichen kann. Die Entlüftungsöffnung ist in der Regel am höchsten Punkt des Pumpenraums angeordnet, bei vertikal aufgestellten Kreiselpumpen oberhalb des Laufrades.Due to their robustness in relation to fluids mixed with solids, circular pumps are used as waste water pumps, in particular pumps for waste water lifting systems, in which the waste water is usually collected in a collecting container for temporary storage. The centrifugal pump must be vented so that the fluid can flow into the pump chamber after each pumping process and the centrifugal pump can deliver with high efficiency. To this end, it is customary to provide ventilation openings in the pump chamber, through which the air can escape from the pump chamber. The ventilation opening is usually located at the highest point of the pump chamber, above the impeller in the case of vertically installed centrifugal pumps.

Wenn die Kreiselpumpe fördert, tritt aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem höheren Druck innerhalb des Pumpenraums und dem niedrigeren Druck auf der dem Pumpenraum abgewandten Seite der Entlüftungsöffnung ein in Kauf zu nehmender Verluststrom des Fluids durch die Entlüftungsöffnung ein. Der Verluststrom des Fluids wird üblicherweise über eine Entlüftungsleitung von der Pumpe weg- bzw. bei Abwasserhebeanlagen in den Sammelbehälter zurückgeführt.When the centrifugal pump delivers, due to the pressure difference between the higher pressure inside the pump chamber and the lower pressure on the side of the vent opening facing away from the pump chamber, a leakage flow of the fluid through the vent opening occurs, which has to be accepted. The loss flow of the fluid is usually routed away from the pump via a vent line or, in the case of waste water lifting systems, returned to the collection tank.

Allerdings kann im Betrieb der Kreiselpumpe bei geringen Förderhöhen und großen Volumenströmen des zu fördernden Fluids der Effekt eintreten, dass sich die oben beschriebenen Druckverhältnisse umkehren, so dass an der Entlüftungsöffnung innerhalb des Pumpenraums ein geringerer absoluter Druck herrsch als der Druck auf der dem Pumpenraum abgewandten Seite der Entlüftungsöffnung. Der Druck auf der dem Pumpenraum abgewandten Seite der Entlüftungsöffnung entspricht bei offenen Systemen in der Regel einem Umgebungsdruck der Pumpe bzw. bei geschlossenen Abwasserhebeanlagen dem Druck im Sammelbehälter der Abwasserhebeanlage.However, during operation of the centrifugal pump at low delivery heads and high volume flows of the fluid to be delivered, the effect can occur that the pressure conditions described above are reversed, so that there is a lower absolute pressure at the ventilation opening within the pump chamber than the pressure on the side facing away from the pump chamber the vent hole. The pressure on the side of the ventilation opening facing away from the pump chamber generally corresponds to the ambient pressure of the pump in open systems or to the pressure in the collection tank of the wastewater lifting station in closed wastewater lifting systems.

Die umgekehrten Druckverhältnisse führen dazu, dass sich während des Pumpenlaufs auch eine umgekehrte Strömung einstellt, nämlich von außerhalb der Pumpe durch die Entlüftungsleitung und Entlüftungsöffnung in den Pumpenraum. Für Abwasserhebeanlagen bedeutet dies, dass abhängig davon, ob sich das der Entlüftungsöffnung abgewandte Ende der Entlüftungsleitung gerade oberhalb oder unterhalb einer Füllhöhe im Sammelbehälter befindet, entweder Luft oder Fluid mit den darin befindlichen Feststoffen durch die Entlüftungsleitung in den Pumpenraum befördert wird.The reversed pressure conditions result in a reversed flow occurring during pump operation, namely from outside the pump through the vent line and vent opening into the pump chamber. For sewage lifting plants, this means that depending on whether the end of the vent line facing away from the vent opening is just above or below a filling level in the collection tank, either air or fluid with the solids in it is transported through the vent line into the pump room.

Ein Lufteintrag in den Pumpenraum führt zu einem Leistungseinbruch der Kreiselpumpe. Weiterhin kommt es durch den Lufteintrag zu einem unerwünschten Geräuschanstieg. Feststoffe im Fluid können die Entlüftungsleitung und/oder die Entlüftungsöffnung verstopfen, so dass der eigentliche Entlüftungsvorgang während des Füllens des Pumpenraums der Pumpe nicht mehr oder nur noch unzureichend erfolgen kann, was ebenfalls zu einem Leistungseinbruch führt.An entry of air into the pump room leads to a drop in performance of the centrifugal pump. Furthermore, the entry of air leads to an undesired increase in noise. Solids in the fluid can clog the ventilation line and/or the ventilation opening, so that the actual ventilation process can no longer take place or can only take place insufficiently while the pump chamber of the pump is being filled, which also leads to a drop in performance.

Die Druckschrift US 3 246 606 A beschreibt eine selbstansaugende Flüssigkeitspumpeneinheit, umfassend ein Pumpengehäuse, ein darin drehbar gelagertes Laufrad, wobei das Gehäuse eine Auslassöffnung, eine Einlassöse, die sich koaxial zur Drehachse des Laufrads hin zu einem Inneren des Gehäuses hin öffnet, eine Öffnung hin zu dem Inneren des Gehäuses, wobei sich die Öffnung in einer Umfangszone mit im Wesentlichen neutralem Druck radial außerhalb der Laufradachse befindet, in der sich der Druckzustand innerhalb des Gehäuses während des Pumpens von negativ auf positiv ändert, und eine mit der Öffnung kommunizierende Durchgangseinrichtung, durch die Luft beim Ansaugen zu Beginn des Pumpens in eine Richtung aus dem Inneren des Gehäuses abgegeben wird.The pamphlet U.S. 3,246,606 A describes a self-priming liquid pump unit comprising a pump housing, an impeller rotatably mounted therein, the housing having an outlet opening, an inlet eyelet which opens coaxially to the axis of rotation of the impeller towards an interior of the housing, an opening towards the interior of the housing, wherein the orifice is located in a circumferential zone of substantially neutral pressure radially outward of the impeller axis where the state of pressure within the casing changes from negative to positive during pumping, and passage means communicating with the orifice through which air passes during suction at the beginning of Pumping is discharged in one direction from inside the housing.

Die Druckschrift DE 10 2013 018731 A1 beschreibt eine Biogasanlage mit einer Pumpenvorrichtung, die Pumpenvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Pumpenvorrichtung mit wenigstens einer Rotationspumpeneinrichtung. Die Rotationspumpeneinrichtung weist eine Saugseite und eine Druckseite auf und umfasst eine Gehäuseeinrichtung. Die Gehäuseeinrichtung weist einen Einlass für ein Arbeitsfluid auf der Saugseite und einen Auslass für das Arbeitsfluid auf der Druckseite auf. Ferner ist zwischen dem Einlass und dem Auslass ein Förderbereich vorgesehen, wobei in dem Förderbereich eine Rotationseinrichtung mit einer Schaufeleinrichtung angeordnet ist, die das Arbeitsfluid von dem Einlass durch den Förderbereich zu dem Auslass fördert. Der Auslass für das Arbeitsfluid ist an der Druckseite der Rotationspumpeneinrichtung im Wesentlichen seitlich nach außen geführt und die Rotationseinrichtung ist dazu ausgebildet und geeignet, das Arbeitsfluid an der Druckseite der Rotationspumpeneinrichtung seitlich nach außen in den Auslass zu fördern. Dabei ist der Druckseite der Rotationspumpeneinrichtung in axialer Richtung eine Abscheideeinrichtung angeordnet und die Rotationseinrichtung weist im axial äußeren Bereich an der Druckseite eine Öffnung zum Abscheiden von Arbeitsfluid mit einem wesentlichen Gasanteil in die Abscheideeinrichtung auf.The pamphlet DE 10 2013 018731 A1 describes a biogas plant with a pump device, the pump device and a method for operating the pump device with at least one rotary pump device. The rotary pump device has a suction side and a pressure side and includes a housing device. The housing device has an inlet for a working fluid on the suction side and an outlet for the working fluid on the pressure side. Furthermore, a conveying area is provided between the inlet and the outlet, with a rotation device having a blade device being arranged in the conveying area, which conveys the working fluid from the inlet through the conveying area to the outlet. The outlet for the working fluid is guided essentially laterally outwards on the pressure side of the rotary pump device and the rotation device is designed and suitable for conveying the working fluid laterally outwards into the outlet on the pressure side of the rotary pump device. A separating device is arranged on the pressure side of the rotary pump device in the axial direction and the rotary device has an opening in the axially outer region on the pressure side for separating working fluid with a significant proportion of gas into the separating device.

Die Druckschrift US 3 741 675 A offenbart eine Anwendung eines Entenschnabelventils als ein Entlüftungsventil der Druckleitung der Pumpe. Das Ventil ist derart ausgestaltet, dass es bei gleichem Druck auf der Ventileingangsseite und Ventilausgangsseite geschlossen ist.The pamphlet U.S. 3,741,675 A discloses an application of a duckbill valve as a pump delivery line vent valve. The valve is designed in such a way that it is closed when the pressure on the valve inlet side and valve outlet side is the same.

Description of the invention

Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kreiselpumpe und eine Hebeanlage der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die Kreiselpumpe bzw. Hebeanlage leise im Betrieb ist und zuverlässig ohne Leistungseinbruch aufgrund von Lufteintrag und/oder Verstopfung eines Entlüftungssystems einer Hydraulik der Pumpe arbeitet.Proceeding from this situation, it is an object of the present invention to improve a centrifugal pump and a lifting system of the type mentioned at the outset in such a way that the centrifugal pump or lifting system operates quietly and reliably without a drop in performance due to air entry and/or blockage of a ventilation system of a hydraulic system of the pump.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous configurations are specified in the dependent claims.

Demnach wird die Aufgabe gelöst durch eine Kreiselpumpe zum Befördern eines Fluids mit einem einen Pumpenraum ausbildenden Pumpengehäuse, wobei in dem Pumpenraum ein Laufrad vorgesehen ist, in dem Pumpengehäuse eine Saugöffnung zum Ansaugen des Fluids in den Pumpenraum vorgesehen ist, in dem Pumpengehäuse bezogen auf die Saugöffnung hinter dem Laufrad eine Entlüftungsöffnung vorgesehen ist, und wobei an der Entlüftungsöffnung ein selbsttätiges Ventil vorgesehen ist, durch welches Luft aus dem Pumpenraum entweichen kann.Accordingly, the object is achieved by a centrifugal pump for conveying a fluid with a pump housing forming a pump chamber, an impeller being provided in the pump chamber, a suction opening for sucking the fluid into the pump chamber being provided in the pump housing, in the pump housing in relation to the suction opening a vent opening is provided behind the impeller, and wherein an automatic valve is provided at the vent opening, through which air can escape from the pump chamber.

Ein wesentlicher Punkt der nachfolgend näher beschriebenen Lösung liegt darin, dass an der Entlüftungsöffnung das selbsttätige Ventil angeordnet ist. Das Ventil ermöglicht einen ungehinderten Durchlass von Luft über die Entlüftungsöffnung. Bei geöffnetem Ventil kann Luft über die Entlüftungsöffnung aus dem Pumpenraum entweichen, was zur Entlüftung des Pumpenraums führt. Bei geschlossenem Ventil kann keine Luft das Ventil passieren und somit weder über die Entlüftungsöffnung aus dem Pumpenraum entweichen noch über die Entlüftungsöffnung in den Pumpenraum gelangen. Unter einem selbsttätigen Ventil wird im Sinne der Erfindung ein Ventil verstanden, welches automatisch ohne Hilfsenergie öffnet und schließt. In anderen Worten wird der Öffnungs- und Schließvorgang des Ventils nicht durch elektrische Energie ermöglicht, sondern durch mechanisch bereitgestellte Energie. Die mechanische Energie zum Öffnen und Schließen des Ventils kann von dem Ventil selbst bereitgestellt werden und/oder von dem durch das Ventil strömende Medium. Bevorzugt ist das selbsttätige Ventil derart ausgestaltet, dass es aufgrund von Druckdifferenzen zwischen einer Ventileingangsseite und einer Ventilausgangsseite öffnet und/oder schließt. Die Ventileingangsseite ist vorliegend die Seite des Ventils im Inneren des Pumpenraumes bei der Entlüftungsöffnung.An essential point of the solution described in more detail below is that the automatic valve is arranged at the ventilation opening. The valve allows air to pass freely through the vent hole. When the valve is open, air can escape from the pump chamber via the vent opening, which leads to venting of the pump chamber. When the valve is closed, no air can pass through the valve and thus neither escape from the pump chamber via the ventilation opening nor get into the pump chamber via the ventilation opening. In the context of the invention, an automatic valve is understood to mean a valve which opens and closes automatically without auxiliary energy. In other words, the opening and closing process of the valve is not made possible by electrical energy, but by mechanically provided energy. The mechanical energy for opening and closing the valve can be provided by the valve itself and/or by the medium flowing through the valve. Preferably, the automatic valve is designed such that it is due of pressure differences between a valve inlet side and a valve outlet side opens and / or closes. In the present case, the valve inlet side is the side of the valve inside the pump chamber at the ventilation opening.

Das selbsttätige Ventil ermöglicht, dass Luft aus dem Pumpenraum entweichen kann, was dazu führt, dass die Kreiselpumpe ordnungsgemäß den Pumpenraum entlüften kann, so dass nach jedem Pumpvorgang Fluid durch die Saugöffnung in den Pumpenraum nachströmen kann. Somit ermöglicht das Ventil, dass Luft von der Ventileingangsseite zur Ventilausgangsseite strömen kann. Das selbsttätige Ventil stellt sicher, dass die Kreiselpumpe mit hohem hydraulischem Wirkungsgrad fördern kann. Weiterhin verhindert das selbsttätige Ventil, dass Luft in umgekehrter Richtung, sprich von außerhalb der Pumpe über die Entlüftungsöffnung in den Pumpenraum einströmen kann. In anderen Worten verhindert das Ventil, dass Luft von der Ventilausgangsseite zur Ventileingangsseite strömen kann. Gegenüber Pumpen ohne selbsttätiges Ventil ist der hydraulische Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe auch bei geringen Förderhöhen und großen Volumenströmen des zu fördernden Fluids konstant hoch. Weiterhin werden unerwünschte Geräuschentwicklungen vermieden, so dass ein leiser Betrieb der Pumpe möglich ist. Bevorzugt lässt sich die Kreiselpumpe für eine hydraulische Anlage eines Gebäudes verwenden, beispielsweise in einer Abwasserhebeanlage. Dementsprechend kann das Fluid auch Feststoffe enthalten, wobei der in dem Fluid enthaltene Feststoff Verunreinigungen jeglicher Art, beispielsweise Dreck, Papier, Fäkalien oder dergleichen umfassen kann.The automatic valve allows air to escape from the pump chamber, which means that the centrifugal pump can properly vent the pump chamber, so that fluid can flow through the suction opening into the pump chamber after each pumping process. Thus, the valve allows air to flow from the valve inlet side to the valve outlet side. The automatic valve ensures that the centrifugal pump can deliver with high hydraulic efficiency. Furthermore, the automatic valve prevents air from flowing in the opposite direction, i.e. from outside the pump, through the ventilation opening into the pump chamber. In other words, the valve prevents air from flowing from the valve outlet side to the valve inlet side. Compared to pumps without an automatic valve, the hydraulic efficiency of the centrifugal pump according to the invention is constantly high even at low delivery heads and large volume flows of the fluid to be delivered. Furthermore, undesirable noise developments are avoided, so that quiet operation of the pump is possible. The centrifugal pump can preferably be used for a hydraulic system in a building, for example in a sewage lifting system. Accordingly, the fluid can also contain solids, with the solids contained in the fluid being able to include impurities of any kind, for example dirt, paper, faeces or the like.

Bei der Kreiselpumpe wird das Fluid durch eine Drehbewegung des Laufrades befördert. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt vorgesehen, dass das Laufrad über eine sich in axialer Richtung erstreckende Motorwelle mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Im Betrieb strömt das Fluid von außerhalb der Pumpe durch die Saugöffnung im Pumpengehäuse in den Pumpenraum hinein, indem sich das sich drehende Laufrad befindet. Zur Förderung des Fluids wird neben einer tangentialen Beschleunigung des Fluids, eine in radialer Richtung auftretende Fliehkraft genutzt, so dass Kreiselpumpen ebenso als Zentrifugalpumpen bezeichnet werden. Vom Pumpenraum wird das Fluid bevorzugt in einen Leitungsabschnitt, der auch als Druckrohr bezeichnet wird, befördert. Zwecks Entlüftung des Pumpenraumes weist die Kreiselpumpe bezogen auf die Saugöffnung hinter dem Laufrad die Entlüftungsöffnung auf. Bevorzugt befindet sich die Entlüftungsöffnung an der höchsten Stelle des Pumpenraums. Die durch die Entlüftungsöffnung entweichende Luft kann einen Fluidanteil aufweisen.In a centrifugal pump, the fluid is conveyed by the rotating movement of the impeller. In this context, it is preferably provided that the impeller is connected to a drive motor via a motor shaft that extends in the axial direction. During operation, the fluid flows from outside the pump through the suction opening in the pump housing into the pump chamber in which the rotating impeller is located. In addition to a tangential acceleration of the fluid, a centrifugal force occurring in the radial direction is used to convey the fluid, so that centrifugal pumps are also referred to as centrifugal pumps. The fluid is preferably conveyed from the pump chamber into a line section, which is also referred to as a pressure pipe. For the purpose of venting the pump chamber, the centrifugal pump has the suction port behind the impeller vent opening. The ventilation opening is preferably located at the highest point of the pump chamber. The air escaping through the vent opening may have a fluid content.

In vielen Fällen befindet sich die Saugöffnung der Kreiselpumpe am tiefsten Punkt des Pumpengehäuses, so dass die Kreiselpumpe das Fluid möglichst weit abpumpen kann, ohne dass hohe Restfluidmengen unterhalb der Saugöffnung verbleiben. Bei solchen vertikal aufgestellten Kreiselpumpen entspricht die axiale Richtung der Motorwelle der Lotrichtung. Bei vertikal aufgestellten Kreiselpumpen ist die Entlüftungsöffnung bevorzugt oberhalb der Höhe, an der das Laufrad an der Motorwelle befestigt ist.In many cases, the suction opening of the centrifugal pump is at the lowest point of the pump housing, so that the centrifugal pump can pump out the fluid as far as possible without large amounts of residual fluid remaining below the suction opening. In the case of such vertically installed centrifugal pumps, the axial direction of the motor shaft corresponds to the vertical direction. For centrifugal pumps installed vertically, the vent opening is preferably above the level at which the impeller is attached to the motor shaft.

Allerdings sind auch andere Konstruktionen und Aufstellungen der Kreiselpumpe möglich, bei denen sich die Motorwelle in horizontaler Richtung erstreckt. Bei horizontaler Aufstellung befindet sich die Saugöffnung in der Regel nicht am tiefsten Punkt des Pumpengehäuses. Die Entlüftungsöffnung befindet sich bei horizontaler Aufstellung auf die horizontale Richtung bezogen bevorzugt neben der Befestigungsstelle des Laufrades an der Motorwelle und auf der der Saugöffnung abgewandten Seite des Laufrades.However, other constructions and setups of the centrifugal pump are also possible, in which the motor shaft extends in the horizontal direction. When installed horizontally, the suction opening is usually not at the lowest point of the pump housing. In the case of horizontal installation, the ventilation opening is preferably located next to the attachment point of the impeller on the motor shaft and on the side of the impeller facing away from the suction opening.

Wie bereits erwähnt, ermöglicht das selbsttätige Ventil, dass Luft aus dem Pumpenraum entweichen kann und verhindert, dass Luft von außerhalb der Pumpe über die Entlüftungsöffnung in den Pumpenraum einströmen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Ventil derart ausgestaltet ist, dass es offen ist, wenn im Pumpenraum bei der Entlüftungsöffnung wenigstens der gleiche Druck vorhanden ist wie ein Umgebungsdruck auf der Ventilausgangsseite. In anderen Worten bedeutet dies, dass bei gleichem Druck auf der Ventileingangsseite und Ventilausgangsseite das Ventil offen ist. Dies ermöglicht, dass beim Fördern der Pumpe die Luft ungehindert vom Ventil aus dem Pumpenraum entweichen kann. Die Entlüftung des Pumpenraumes ist also widerstandslos, sprich es muss sich nicht erst ein Überdruck im Pumpenraum aufbauen, der das Ventil öffnet, bevor die Luft aus dem Pumpenraum entweichen kann.As already mentioned, the automatic valve allows air to escape from the pump chamber and prevents air from outside the pump from entering the pump chamber via the vent opening. According to the invention, the valve is designed in such a way that it is open when the pressure in the pump chamber at the ventilation opening is at least the same as the ambient pressure on the valve outlet side. In other words, this means that the valve is open when the pressure on the valve inlet side and valve outlet side is the same. This allows the air to escape unhindered from the valve and out of the pump chamber when the pump is pumping. The venting of the pump chamber is therefore without resistance, i.e. an overpressure does not have to build up in the pump chamber to open the valve before the air can escape from the pump chamber.

Wie auch aus dem Stand der Technik bekannt, tritt bei Förderung der Kreiselpumpe ein in Kauf zu nehmender Verluststrom des Fluids aus dem Pumpenraum durch die Entlüftungsöffnung ein. Wenn - wie bei Abwasserhebeanlagen üblich - der Verluststrom des Fluids über eine Entlüftungsleitung von der Pumpe in einen Sammelbehälter der Abwasserhebeanlagen zurückgeführt wird, entspricht der Umgebungsdruck auf der Ventilausgangsseite dem Druck im Sammelbehälter der Abwasserhebeanlage. Bei offenen Systemen entspricht der Umgebungsdruck auf der Ventilausgangsseite dem Umgebungsdruck außerhalb der Pumpe, also in der Regel Normaldruck.As is also known from the state of the art, when the centrifugal pump is pumping, a leakage flow of the fluid from the pump chamber through the ventilation opening has to be accepted. If - as is usual with sewage lifting plants - the leakage flow of the fluid is returned via a vent line from the pump to a collection tank of the sewage lifting plant, the ambient pressure on the valve outlet side corresponds to the pressure in the collection tank of the sewage lifting plant. In open systems, the ambient pressure on the valve outlet side corresponds to the ambient pressure outside the pump, i.e. usually normal pressure.

Hinsichtlich des Schließens des Ventils ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Ventil derart ausgestaltet ist, dass es schließt, wenn im Pumpenraum bei der Entlüftungsöffnung ein geringerer Druck vorhanden ist als der Umgebungsdruck auf der Ventilausgangsseite. In anderen Worten schließt das Ventil, sobald sich auf der Ventileingangsseite ein geringerer Druck einstellt als auf der Ventilausgangsseite. Somit kann bei Betrieb der Pumpe im rechten Kennlinienbereich, sprich bei geringer Förderhöhe und großen Volumenströmen des zu fördernden Fluids, vom Ventil verhindert werden, dass Luft von außerhalb der Pumpe über die Entlüftungsöffnung in den Pumpenraum gelangen kann. Bevorzugt schließt sich das Ventil, aufgrund des sich kurzzeitig einstellenden Volumenstroms von Luft von der Ventilausgangsseite zur Ventileingangsseite. Weiter bevorzugt wird die Bewegungsenergie des Volumenstroms genutzt, um das Ventil zu schließen. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich das Ventil schließt, sobald sich auf der Ventileingangsseite ein geringerer Druck einstellt als auf der Ventilausgangsseite und solange geschlossen bleibt, wie diese Druckverhältnisse bestehen bleiben. Derart wird vom Ventil der Rückstrom von Luft in den Pumpenraum verhindert.With regard to the closing of the valve, a preferred development of the invention provides that the valve is designed in such a way that it closes when the pressure in the pump chamber at the vent opening is lower than the ambient pressure on the valve outlet side. In other words, the valve closes as soon as the pressure on the valve inlet side is lower than on the valve outlet side. Thus, when the pump is operated in the right-hand characteristic curve range, i.e. with a low delivery head and large volume flows of the fluid to be pumped, the valve can prevent air from outside the pump from entering the pump chamber via the vent opening. The valve preferably closes due to the volume flow of air that occurs for a short time from the valve outlet side to the valve inlet side. More preferably, the kinetic energy of the volume flow is used to close the valve. In particular, it is provided that the valve closes as soon as a lower pressure is established on the valve inlet side than on the valve outlet side and remains closed as long as these pressure conditions persist. In this way, the valve prevents air from flowing back into the pump chamber.

Gemäß einer Ausführung die nicht zu der Erfindung gehört ist vorgesehen, dass das Ventil als selbstschließendes Klappenventil ausgestaltet ist. Bevorzugt ist das selbstschließende Klappenventil zumindest teilweise offen, wenn der Druck auf der Ventileingangsseite dem Druck auf der Ventilausgangsseite entspricht. Weiter bevorzugt ist es möglich, dass eine Klappe des Klappenventils durch die von der Ventileingangsseite zur Ventilausgangsseite hindurchtretende Luft beim Entlüften der Pumpe und/oder durch das als Verluststrom durchtretende Fluid im Betrieb der Pumpe weiter geöffnet wird. Kommt es beispielsweise durch Betrieb der Pumpe im rechten Kennlinienbereich, sprich bei geringer Förderhöhe und großen Volumenströmen des zu fördernden Fluids, zur Situation, dass sich auf der Ventileingangsseite ein geringerer Druck einstellt als auf der Ventilausgangsseite, kehrt sich der Volumenstrom kurzzeitig um, was zum Schließen des Klappenventils führt. Bevorzugt weist das Ventil eine Formsteifigkeit derart auf, dass das Ventil bei gleichem Druck vor und hinter dem Ventil komplette öffnet. Das selbstschließende Klappenventil hat den Vorteil, dass es aufgrund seines einfachen Aufbaus sehr robust ist und ohne großen Aufwand produziert werden kann.According to an embodiment that does not belong to the invention, it is provided that the valve is designed as a self-closing flap valve. The self-closing flap valve is preferably at least partially open when the pressure on the valve inlet side corresponds to the pressure on the valve outlet side. More preferably, it is possible that a flap of the flap valve through the air passing from the valve inlet side to the valve outlet side during venting of the pump and/or as a loss flow passing fluid is opened further during operation of the pump. If, for example, the pump is operated in the right-hand characteristic curve area, i.e. with a low delivery head and large volume flows of the fluid to be pumped, the situation arises that the pressure on the valve inlet side is lower than on the valve outlet side, the volume flow reverses briefly, which leads to the valve being closed of the flap valve. The valve preferably has a dimensional stability such that the valve opens completely when the pressure in front of and behind the valve is the same. The self-closing flap valve has the advantage that it is very robust due to its simple structure and can be produced without great effort.

Erfindungsgemäß ist das Ventil als Entenschnabelventil ausgestaltet. Das Entenschnabelventil ist bevorzugt ein Ventil aus elastischem Material, das in seiner Form dem Schnabel einer Ente nachgebildet ist. Bevorzugt weist das der Ventileingangsseite entsprechende Ende des Entenschnabelventils eine zur Entlüftungsöffnung korrespondierende Form auf. Das andere Ende des Entenschnabelventils, also das der Ventilausgangsseite entsprechende Ende, weist bevorzugt eine abgeflachte Form auf. Das Entenschnabelventil ist derart ausgestaltet, dass es den Luftstrom aus dem Pumpenraum durch die Entlüftungsöffnung uneingeschränkt zulässt. Tritt hingegen eine Strömungsumkehr ein, so dass kurzzeitig Luft von außerhalb der Pumpe durch die Entlüftungsöffnung in den Pumpenraum strömt, schließt das Ventil und verhindert dadurch das Rückströmen sowohl von eventuell mit Feststoff belastetem Fluid als auch von Luft in den Pumpenraum. Das Entenschnabelventil hat den Vorteil, dass es schon bei sehr geringen Druckunterschieden zwischen Ventileingangsseite und Ventilausgangsseite schließt und eine sehr kurze Ansprechzeit aufweist.According to the invention, the valve is designed as a duckbill valve. The duckbill valve is preferably a valve made of elastic material, which is shaped like a duck's beak. The end of the duckbill valve that corresponds to the valve inlet side preferably has a shape that corresponds to the ventilation opening. The other end of the duckbill valve, ie the end corresponding to the valve outlet side, preferably has a flattened shape. The duckbill valve is designed to allow unrestricted air flow from the pump chamber through the vent opening. If, on the other hand, the flow reverses so that air briefly flows from outside the pump through the ventilation opening into the pump chamber, the valve closes and thereby prevents any fluid contaminated with solids and air from flowing back into the pump chamber. The duckbill valve has the advantage that it closes even with very small pressure differences between the valve inlet side and the valve outlet side and has a very short response time.

In diesem Zusammenhang ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Ventil als schlauchförmiges Ventil mit zwei Lappen ausgestaltet ist, die sich bei Rückstrom aneinanderlegen und/oder bei Rückstau aneinandergelegt sind. In anderen Worten weist das der Ventileingangsseite entsprechende Ende des Ventils bevorzugt eine schlauchförmige Form auf und das der Ventilausgangsseite entsprechende Ende weist zwei Lappen auf. Die Lappen sind bevorzugt zwei sich gegenüberliegende lappenähnliche Endstücke des Schlauchmantels. Das Schließen des Ventils wird bevorzugt erreicht, indem sich bei Rückstrom die Lappen des Ventils aneinanderlegen und derart einen Querschnitt des Schlauches verschließen. Die Lappen bleiben bei Rückstau aneinandergelegt und der Querschnitt verschlossen, so dass das Ventil das Einströmen von Luft in den Pumpenraum bei umgekehrten Druckverhältnissen verhindert. Das Ventil hat den Vorteil, dass es schon bei sehr geringen Druckunterschieden zwischen Ventileingangsseite und Ventilausgangsseite anspricht und den Querschnitt sehr schnell verschließt.In this context, according to a preferred development of the invention, it is provided that the valve is designed as a tubular valve with two flaps, which abut one another in the event of a backflow and/or abut one another in the event of a backflow. In other words, the end of the valve corresponding to the valve inlet side preferably has a tubular shape and the end corresponding to the valve outlet side has two lobes. The tabs are preferably two opposing tab-like end pieces of the hose cover. The closing of the valve is preferably achieved by in the event of a reverse flow, the flaps of the valve come together and thus close off a cross-section of the hose. In the event of a back pressure, the flaps remain together and the cross-section is closed, so that the valve prevents air from flowing into the pump chamber when the pressure conditions are reversed. The valve has the advantage that it responds to very small pressure differences between the valve inlet side and the valve outlet side and closes the cross section very quickly.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil aus einem Elastomer, bevorzugt aus einem fluorierten Elastomer ausgestaltet ist. Da das Ventil zum Schließen und Öffnen bevorzugt eine Formänderung durchführt, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Ventil aus einem Elastomer hergestellte ist. Insbesondere hat sich Kautschuk, besonders bevorzugt Fluorkautschuk (FKM) als günstig erwiesen. Alternativ ist es aber auch möglich andere fluorierte Elastomer einzusetzen, wie beispielsweise Perfluorkautschuk (FFKM), Tetrafluorethylen/Propylen-Kautschuke (FEPM) und/oder fluorierter Silikonkautschuk (FVMQ). Die genannten Materialien haben den Vorteil, dass sie besonders beständig gegen Chemikalien sind, was insbesondere für Abwasserhebeanlagen aufgrund der Fäkalien günstig ist. Weiterhin sind die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Verformbarkeit und Verarbeitbarkeit der Materialien besonders geeignet, um das selbsttätige Ventil herzustellen. Darüber hinaus kann das Elastomer aus anderen elastischen Werkstoffen gestaltet sein.According to a further preferred development of the invention, it is provided that the valve is made from an elastomer, preferably from a fluorinated elastomer. Since the valve preferably undergoes a change in shape for closing and opening, it has been found to be advantageous if the valve is made of an elastomer. In particular, rubber, particularly preferably fluororubber (FKM), has proven to be favorable. Alternatively, it is also possible to use other fluorinated elastomers, such as perfluoro rubber (FFKM), tetrafluoroethylene/propylene rubber (FEPM) and/or fluorinated silicone rubber (FVMQ). The materials mentioned have the advantage that they are particularly resistant to chemicals, which is particularly favorable for sewage lifting plants because of the faeces. Furthermore, the mechanical properties, in particular the deformability and workability of the materials, are particularly suitable for producing the automatic valve. In addition, the elastomer can be made of other elastic materials.

Hinsichtlich der Ausgestaltung des selbsttätigen Ventils ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass eine Wandstärke des Ventils von der Ventileingangsseite zur Ventilausgangsseite abnimmt. Die abnehmende Wandstärke gibt dem Material des Ventils die notwendige Flexibilität, um zu schließen bzw. zu öffnen. Bevorzugt beträgt die Wandstärke auf der Ventileingangsseite 2 mm und auf der Ventilausgangsseite 0,4 mm, weiter bevorzugt 0,2 mm. Weiterhin ist bevorzugt vorgehsehen, dass der Querschnitt des Ventils auf der Ventileingangsseite kreisförmig ist und auf der Ventilausgangsseite kreis-, ellipsen-, mandel-, und/oder linsenförmig. Der Durchmesser der kreisförmigen Ventilausgangsseite ist bevorzugt größer als der Durchmesser der ellipsen-, mandel-, und/oder linsenförmigen Ventilausgangsseite. Weiterhin ist bevorzugt vorgehsehen, dass das Ventil eine konisch abnehmende Form aufweist, bei der sich der Durchmesser von der Ventileingangsseite zur Ventilausgangsseite stetig verringert. Die konische Form weist bevorzugt einen Steigungswinkel von 3 Grad auf.With regard to the design of the automatic valve, a preferred development of the invention provides that the wall thickness of the valve decreases from the valve inlet side to the valve outlet side. The decreasing wall thickness gives the material of the valve the necessary flexibility to close and open. The wall thickness is preferably 2 mm on the valve inlet side and 0.4 mm on the valve outlet side, more preferably 0.2 mm. Furthermore, it is preferably provided that the cross section of the valve is circular on the valve inlet side and circular, elliptical, almond and/or lens-shaped on the valve outlet side. The diameter of the circular valve outlet side is preferably larger than the diameter of the elliptical, almond and/or lenticular valve outlet side. Furthermore, it is preferably provided that the valve has a conically decreasing shape, in which the diameter of the Valve inlet side steadily reduced to the valve outlet side. The conical shape preferably has a gradient angle of 3 degrees.

Das Ventil kann grundsätzlich direkt an der dem Pumpenraum abgewandten Seite der Entlüftungsöffnung angebracht sein. Alternativ ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen dem Ventil und der Entlüftungsöffnung ein in das Pumpengehäuse integrierter Entlüftungskanal oder ein mit dem Pumpengehäuse verbundener Entlüftungsschlauch vorgesehen ist. Ein Entlüftungsschlauch zwischen Entlüftungsöffnung und Ventil erhöht die Flexibilität der Kreiselpumpe. Der Entlüftungsschlauch ist bevorzugt flexibel, so dass insbesondere bei Abwasserhebeanlagen die Rückführung des Verluststromes in den Sammelbehälter der Abwasserhebeanlage durch eine gesonderte Öffnung im Sammelbehälter vorgenommen werden kann. Alternativ wird durch den in das Pumpengehäuse integrierten Entlüftungskanal die Handhabung und Robustheit der Pumpe vereinfacht. Der integrierte Entlüftungskanal führt bevorzugt von der Entlüftungsöffnung weg zu einer Außenseite der Kreiselpumpe. Aufgrund der Integration des Entlüftungskanals in das Pumpengehäuse kann der Entlüftungskanal kaum vom Pumpengehäuse wegbrechen.In principle, the valve can be attached directly to the side of the ventilation opening facing away from the pump chamber. Alternatively, according to a preferred development of the invention, it is provided that a ventilation channel integrated into the pump housing or a ventilation hose connected to the pump housing is provided between the valve and the ventilation opening. A vent hose between the vent opening and the valve increases the flexibility of the centrifugal pump. The ventilation hose is preferably flexible, so that, particularly in the case of sewage lifting plants, the loss flow can be returned to the collection tank of the sewage lifting plant through a separate opening in the collection tank. Alternatively, the handling and robustness of the pump is simplified by the ventilation channel integrated into the pump housing. The integrated ventilation channel preferably leads away from the ventilation opening to an outside of the centrifugal pump. Due to the integration of the ventilation duct in the pump housing, the ventilation duct can hardly break away from the pump housing.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Kreiselpumpe einen Antriebsmotor auf, wobei das Laufrad in Wirkverbindung mit einer Motorwelle des Antriebsmotors steht. Die Drehbewegung des Laufrades, welches für die Förderung des Fluid verantwortlich ist, wird bevorzugt über eine sich in axialer Richtung erstreckende Motorwelle vom Antriebsmotor an das Laufrad weitergegeben. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilig erwiesen, wenn die Saugöffnung konzentrisch zur Achse der Motorwelle ausgeführt ist. Damit ist die Saugöffnung auch konzentrisch zum Laufrad angeordnet. Weiter bevorzugt ist an einem Motorflansch des Antriebsmotors das Pumpengehäuse angebracht.According to a preferred development of the invention, the centrifugal pump has a drive motor, with the impeller being operatively connected to a motor shaft of the drive motor. The rotational movement of the impeller, which is responsible for conveying the fluid, is preferably transmitted from the drive motor to the impeller via a motor shaft extending in the axial direction. In this context, it has proven to be advantageous if the suction opening is designed concentrically to the axis of the motor shaft. The suction opening is thus also arranged concentrically to the impeller. More preferably, the pump housing is attached to a motor flange of the drive motor.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe eignet sich grundsätzlich zur Förderung jeglichen Fluids. Aufgrund ihrer Robustheit gegenüber Feststoffen und Chemikalien eignet sich die Kreiselpumpe insbesondere zur Verwendung als Schmutzwasser und/oder Abwasser-Tauchpumpe. Schmutzwasser- und/oder Abwasser-Tauchpumpen dienen insbesondere zum Abpumpen von verdrecktem Wasser beispielsweise von Hochwasser, in überfluteten Baugruben, in Waschküchen, in schlammigen Gruben, in Biotopen und/oder von Gartenteichen, von Sickerschächten sowie in Kellern, und insbesondere zum Pumpen von Wasser mit verschiedenen Verunreinigungsgraden wie beispielsweise Steine, Schlamm Geröll oder Fäkalien. Durch die vorgeschlagene Verwendung lässt sich ein geräuscharmer Betrieb und eine zuverlässige Entlüftung des Pumpenraums der Schmutzwasser- und/oder Abwasser-Tauchpumpe sicherstellen. Darüber hinaus kann die Kreiselpumpe auch für eine Heizung mit Heizkörpern, eine Radiatorheizung, eine Fußbodenheizung, eine Deckenkühlung, eine Wasserzirkulation in einer Trinkwasseranlage oder eine Trinkwasseranlage mit Speicherladesystem verwendet werden, wobei vorstehende Aufzählung nicht abschließend ist, sondern weitere, hier nicht genannte Anlagenarten umfasst sein können.The centrifugal pump according to the invention is basically suitable for pumping any fluid. Due to its robustness against solids and chemicals, the centrifugal pump is particularly suitable for use as a submersible sewage and/or sewage pump. Sewage and/or sewage submersible pumps are used in particular for pumping dirty water, for example from floods, in flooded construction pits, in laundry rooms, in muddy pits, in biotopes and/or from garden ponds, from seepage shafts and in cellars, and in particular for pumping water with different degrees of contamination such as stones, mud or debris faeces. The proposed use ensures low-noise operation and reliable venting of the pump chamber of the dirty water and/or sewage submersible pump. In addition, the centrifugal pump can also be used for heating with radiators, radiator heating, underfloor heating, ceiling cooling, water circulation in a drinking water system or a drinking water system with a storage charging system, with the above list not being exhaustive, but rather including other types of systems not mentioned here can.

Ferner wird die Aufgabe durch eine Hebeanlage umfassend einen Sammelbehälter und eine wie oben beschriebene Kreiselpumpe gelöst, wobei die Kreiselpumpe mit dem Sammelbehälter derart verbindbar ist, dass die Saugöffnung einem Inneren des Sammelbehälters zugewandt ist und wobei das selbsttätige Ventil mit dem Sammelbehälter verbindbar ist.Furthermore, the object is achieved by a lifting system comprising a collection container and a centrifugal pump as described above, wherein the centrifugal pump can be connected to the collection container in such a way that the suction opening faces an interior of the collection container and the automatic valve can be connected to the collection container.

Insbesondere kann es bei Hebelanlagen vorteilhaft sein, wenn das selbsttätige Ventil nicht direkt an der Entlüftungsöffnung angebracht ist, sondern zwischen dem Ventil und der Entlüftungsöffnung der in das Pumpengehäuse integrierte Entlüftungskanal oder der mit dem Pumpengehäuse verbundene Entlüftungsschlauch vorgesehen ist. Derart ist das Ventil gut zugänglich und kann auf einfache Weise zurück in den Sammelbehälter geführt werden und an diesem befestigt werden.In particular, it can be advantageous with lever systems if the automatic valve is not attached directly to the ventilation opening, but instead the ventilation channel integrated into the pump housing or the ventilation hose connected to the pump housing is provided between the valve and the ventilation opening. In this way, the valve is easily accessible and can easily be guided back into the collection container and attached to it.

Grundsätzlich ist es möglich, dass der Sammelbehälter der Hebeanlage eine Öffnung aufweist, die korrespondierend zum Pumpengehäuse ausgebildet ist. Die Öffnung des Sammelbehälters kann durch das Aufbringen der Pumpe auf die Öffnung verschlossen werden, wobei vorteilhafterweise die Saugöffnung der Kreiselpumpe dem Inneren des Sammelbehälters zugewandt ist. Insbesondere in dieser Form ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Ventil und der Entlüftungsöffnung der flexible Entlüftungsschlauch vorgesehen ist. Dies ermöglicht, das Ventil an einer weiteren Öffnung am Sammelbehälter anzubringen und derart den Verluststrom zurück in den Sammelbehälter zu führen.In principle, it is possible for the collection tank of the lifting system to have an opening that is designed to correspond to the pump housing. The opening of the collection container can be closed by applying the pump to the opening, with the suction opening of the centrifugal pump advantageously facing the interior of the collection container. In this form in particular, it is advantageous if the flexible vent hose is provided between the valve and the vent opening. This allows the valve to be attached to a further opening on the collection container and in this way to lead the leakage flow back into the collection container.

Alternativ ist es möglich, dass wenigstens ein Teil einer Behälterwand des Sammelbehälters von dem die Saugöffnung aufweisenden Pumpengehäuse ausgebildet ist. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Behälterwand derart geformt ist, dass sie ein Unterteil eines wenigstens zweiteiligen Pumpengehäuses formt. Die Öffnung in der Behälterwand ist demnach die Saugöffnung der Kreiselpumpe. Insbesondere in dieser Form ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Ventil und der Entlüftungsöffnung der in das Pumpengehäuse integrierte Entlüftungskanal vorgesehen ist. Der integrierte Entlüftungskanal führt bevorzugt von der Entlüftungsöffnung weg zu einer Außenseite der Kreiselpumpe, die bevorzugterweise ebenfalls von der Behälterwand geformt wird. Derart kann das selbsttätige Ventil direkt an die Behälterwand montiert werden und den Verluststrom zurück in den Sammelbehälter zurückführen. Die Hebeanlage weist durch diese Konstruktion eine sehr kompakte Form auf.Alternatively, it is possible that at least part of a container wall of the collecting container is formed by the pump housing having the suction opening. In this case, it can be provided that the container wall is shaped in such a way that it forms a lower part of an at least two-part pump housing. The opening in the container wall is therefore the suction opening of the centrifugal pump. In this form in particular, it is advantageous if the ventilation channel integrated into the pump housing is provided between the valve and the ventilation opening. The integrated ventilation channel preferably leads away from the ventilation opening to an outside of the centrifugal pump, which is preferably also formed by the container wall. In this way, the automatic valve can be mounted directly on the container wall and feed the leakage flow back into the collection container. Due to this construction, the lifting station has a very compact shape.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Antriebsmotor der Kreiselpumpe wenigstens teilweise außerhalb des Sammelbehälters angeordnet ist. Es hat sich insbesondere im Hinblick auf die Wartung der Hebeanlage als günstig erwiesen, wenn der Antriebsmotor zumindest teilweise außerhalb des Sammelbehälters angeordnet ist. Bevorzugt ist der Antriebsmotor vollständig außerhalb des Sammelbehälters positioniert.According to a preferred development of the invention, it is provided that a drive motor of the centrifugal pump is arranged at least partially outside the collection container. It has proven to be advantageous, particularly with regard to the maintenance of the lifting system, if the drive motor is arranged at least partially outside the collection container. The drive motor is preferably positioned completely outside the collection container.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Verwendung der Kreiselpumpe und/oder der Hebeanlage ergeben sich für den Fachmann in Analogie zu der zuvor beschriebenen Kreiselpumpe.Further embodiments and advantages of the use of the centrifugal pump and/or the lifting system are apparent to the person skilled in the art in analogy to the centrifugal pump described above.

Brief description of the drawings

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings using a preferred exemplary embodiment.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine schematische Schnittansicht einer Kreiselpumpe in einer Hebeanlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines selbsttätigen Ventils der Kreiselpumpe aus Fig. 1,
Fig. 3: eine schematische Schnittansicht einer Kreiselpumpe in einer Hebeanlage mit einer alternativen Ausführungsform des Ventils, eine solche Kreiselpumpe gehört nicht zu der Erfindung, und
Fig. 4: eine schematische Schnittansicht einer Kreiselpumpe in einer Hebeanlage gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Show in the drawings

1: a schematic sectional view of a centrifugal pump in a lifting system according to a preferred embodiment of the invention,
2: a perspective view of an automatic valve of the centrifugal pump 1 ,
3: a schematic sectional view of a centrifugal pump in a lifting plant with an alternative embodiment of the valve, such a centrifugal pump does not belong to the invention, and
4: a schematic sectional view of a centrifugal pump in a lifting system according to a further preferred embodiment of the invention.

Detailed description of the exemplary embodiments

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Kreiselpumpe 10 in einer Hebeanlage 12 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Kreiselpumpe 10 weist ein einen Pumpenraum 14 ausbildendes Pumpengehäuse 16 auf. Innerhalb des Pumpenraumes 14 ist ein Laufrad 18 angeordnet. Das Laufrad 18 ist über ein sich in axialer Richtung 20 erstreckende Motorwelle 22 mit einem Antriebsmotor 24 der Kreiselpumpe 10 verbunden. Das Pumpengehäuse 16 weist konzentrisch zur Achse 20 der Motorwelle 22 eine Saugöffnung 26 auf, durch die ein Fluid in den Pumpenraum 14 strömen kann. Von der Drehbewegung des Laufrads 18 erfasst, wird das Fluid in einen Druckstutzen 28 (nur in Figur 4 dargestellt) befördert. Die Saugöffnung 26 der Kreiselpumpe 10 befindet sich am tiefsten Punkt des Pumpengehäuses 16, und die axiale Richtung 20 der Motorwelle 22 entspricht der Lotrichtung. Weiterhin weist das Pumpengehäuse 16 der Kreiselpumpe 10 bezogen auf die Saugöffnung 26 hinter dem Laufrad 18 eine Entlüftungsöffnung 30 auf. Bei der Kreiselpumpe 10 in Figur 1 ist die Entlüftungsöffnung 30 am höchsten Punkt des Pumpenraums 14 und oberhalb der Höhe, an der das Laufrad 18 an der Motorwelle 18 befestigt ist. An der Entlüftungsöffnung 30 ist ein selbsttätiges Ventil 32 vorgesehen, durch welches Luft aus dem Pumpenraum 14 entweichen kann. Vorliegend schließt sich das Ventil 32 über einen flexiblen Entlüftungsschlauch 34 an die Entlüftungsöffnung 30 an. figure 1 shows a schematic sectional view of a centrifugal pump 10 in a lifting station 12 according to a preferred embodiment of the invention. The centrifugal pump 10 has a pump housing 16 forming a pump chamber 14 . An impeller 18 is arranged within the pump chamber 14 . The impeller 18 is connected to a drive motor 24 of the centrifugal pump 10 via a motor shaft 22 extending in the axial direction 20 . The pump housing 16 has a suction opening 26 concentric to the axis 20 of the motor shaft 22 through which a fluid can flow into the pump chamber 14 . Captured by the rotary movement of the impeller 18, the fluid is fed into a pressure port 28 (only in figure 4 shown) promoted. The suction opening 26 of the centrifugal pump 10 is located at the lowest point of the pump housing 16, and the axial direction 20 of the motor shaft 22 corresponds to the vertical direction. Furthermore, the pump housing 16 of the centrifugal pump 10 has a ventilation opening 30 behind the impeller 18 in relation to the suction opening 26 . With the centrifugal pump 10 in figure 1 is the vent 30 at the highest point of the Pump chamber 14 and above the height at which the impeller 18 is attached to the motor shaft 18. An automatic valve 32 is provided at the ventilation opening 30 through which air can escape from the pump chamber 14 . In the present case, the valve 32 connects to the vent opening 30 via a flexible vent hose 34 .

Die Hebeanlage 12 weist weiterhin einen Sammelbehälter 36 auf, der mit der Kreiselpumpe 10 verbindbar ist. Zum Verbinden der Kreiselpumpe 10 mit dem Sammelbehälter 36 weist eine Behälterwand 38 des Sammelbehälters 36 eine Öffnung auf, die korrespondierend zum Pumpengehäuse 16 ausgebildet ist. Im hier bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Kreiselpumpe 10 und Sammelbehälter 36 derart verbunden, dass die Saugöffnung 26 der Kreiselpumpe 10 einem Inneren des Sammelbehälters 36 zugewandt ist. Weiterhin zeigt Figur 1, dass das Ventil 32 in eine weitere Öffnung des Sammelbehälters 36 angebracht ist, so dass die Entlüftungsöffnung 30 über den Entlüftungsschlauch 34 und das Ventil 32 mit dem Inneren des Sammelbehälters 36 verbunden ist. Vorliegend entspricht die Seite des Ventils 32, die der Entlüftungsöffnung 30 zugewandt ist, einer Ventileingangsseite 40 und die Seite des Ventils 32, die dem Inneren des Sammelbehälters 36 zugewandt ist einer Ventilausgangsseite 42.The lifting system 12 also has a collection container 36 which can be connected to the centrifugal pump 10 . In order to connect the centrifugal pump 10 to the collection container 36 , a container wall 38 of the collection container 36 has an opening which is designed to correspond to the pump housing 16 . In the exemplary embodiment preferred here, the centrifugal pump 10 and the collection container 36 are connected in such a way that the suction opening 26 of the centrifugal pump 10 faces an interior of the collection container 36 . Furthermore shows figure 1 that the valve 32 is fitted in a further opening of the collection container 36, so that the ventilation opening 30 is connected to the interior of the collection container 36 via the ventilation hose 34 and the valve 32. In the present case, the side of the valve 32 that faces the ventilation opening 30 corresponds to a valve inlet side 40 and the side of the valve 32 that faces the interior of the collecting container 36 corresponds to a valve outlet side 42.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ventils 32 aus Figur 1. Das Ventil 32 ist als Entenschnabelventil 32b ausgestaltet, wobei Figur 2 das Ventil 32b in geöffnetem Zustand darstellt. Der Querschnitt des Ventils 32b auf der Ventileingangsseite 40 ist vorliegend zylindrisch und korrespondierend zum Querschnitt des Entlüftungsschlauchs 34 ausgestaltet. Der Querschnitt des Ventils 32b auf der Ventilausgangsseite 42 ist vorliegend mandelförmig und etwas kleiner als der Querschnitt der Ventileingangsseite 40. Das Ventil 32b weist somit eine konische Form auf, wobei ein Steigungswinkel 3 Grad beträgt. Weiterhin nimmt eine Wandstärke 44 von der Ventileingangsseite 40 zur Ventilausgangsseite 42 von 4 mm auf 0,4 mm ab. Das Ventil 32b weist an der Ventilausgangsseite 42 zwei einander gegenüberliegende Lappen 46 auf, die aus einer Mantelfläche des Ventils 32b gebildet sind. Das Ventil 32b ist vorliegende aus FKM hergestellt. figure 2 12 shows a perspective view of the valve 32 from FIG figure 1 . The valve 32 is designed as a duckbill valve 32b, where figure 2 shows the valve 32b in the open state. The cross section of the valve 32b on the valve inlet side 40 is cylindrical in the present case and designed to correspond to the cross section of the ventilation hose 34 . The cross section of the valve 32b on the valve outlet side 42 is presently almond-shaped and somewhat smaller than the cross section of the valve inlet side 40. The valve 32b thus has a conical shape, with a pitch angle of 3 degrees. Furthermore, a wall thickness 44 decreases from the valve inlet side 40 to the valve outlet side 42 from 4 mm to 0.4 mm. On the valve outlet side 42, the valve 32b has two opposing tabs 46, which are formed from an outer surface of the valve 32b. The valve 32b is presently made of FKM.

Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer nicht-erfindungsgemäßen Kreiselpumpe 10 in der Hebeanlage 12 mit einer alternativen Ausführungsform des Ventils 32 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Vergleich zum Entenschnabelventil 32b aus Figur 1 und 2, ist das Ventil 32 in Figur 3 als selbstschließendes Klappenventil 32a ausgestaltet. Der Querschnitt des Ventils 32a in Figur 3 ist für die Ventileingangsseite 40 wie für die Ventilausgangsseite 42 kreisförmig, wobei der Durchmesser gleich groß ist. An der Ventilausgangsseite 42 befindet sich eine kreisförmige Klappe 48. figure 3 shows a schematic sectional view of a centrifugal pump 10 not according to the invention in the lifting station 12 with an alternative embodiment of the valve 32 according to a further preferred one embodiment of the invention. Compared to the duckbill valve 32b off Figure 1 and 2 , the valve is 32 in figure 3 designed as a self-closing flap valve 32a. The cross section of the valve 32a in figure 3 is circular for the valve inlet side 40 as for the valve outlet side 42, the diameter being the same. A circular flap 48 is located on the valve outlet side 42.

Wie des Weiteren auf Figur 3 zu erkennen, ist das Ventil 32a nicht an einem flexiblen Entlüftungsschlauch 34 befestigt, sondern an einem in das Pumpengehäuse 16 integrierten Entlüftungskanal 50. Analog zu Figur 1 mündet das Ventil 32a ebenfalls im Sammelbehälter 36 der Hebeanlage 12. Im Gegensatz zu Figur 1 ist beim Sammelbehälter 36 in Figur 3 wenigstens ein Teil der Behälterwand 38 von dem die Saugöffnung 26 aufweisenden Pumpengehäuse 16 ausgebildet. Die Behälterwand 38 ist derart geformt, dass sie ein Unterteil des wenigstens zweiteiligen Pumpengehäuses 16 formt. Der in das Pumpengehäuse 16 integrierte Entlüftungskanal 50 führt von der Entlüftungsöffnung 30 im Pumpenraum 14 weg zu einer Außenseite der Kreiselpumpe 10, die ebenfalls von der Behälterwand 38 geformt wird.How further on figure 3 as can be seen, the valve 32a is not attached to a flexible venting hose 34, but rather to a venting channel 50 integrated into the pump housing 16. Analogously to FIG figure 1 the valve 32a also opens into the collection container 36 of the lifting system 12. In contrast to figure 1 is at the sump 36 in figure 3 at least part of the container wall 38 is formed by the pump housing 16 having the suction opening 26 . The container wall 38 is shaped in such a way that it forms a lower part of the at least two-part pump housing 16 . The ventilation channel 50 integrated into the pump housing 16 leads away from the ventilation opening 30 in the pump chamber 14 to an outside of the centrifugal pump 10 which is also formed by the container wall 38 .

Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Kreiselpumpe 10 in der Hebeanlage 12, gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Ventil 32 ist in Figur 4 analog zu Figur 1 und 2 als Entenschnabelventil 32b ausgestaltet. Analog zu Figur 3 ist das Ventil 32b an den in das Pumpengehäuse 16 integrierten Entlüftungskanal 50 montiert. Ebenfalls ist der Sammelbehälter 36 analog zur Hebeanlage 12 in Figur 3 aufgebaut. In Figur 4 ist zu erkennen, dass es sich beim Laufrad 18 um ein einseitig offenes Laufrad 18 handelt und die Kreiselpumpe ein großzügiger Pumpenraum 14 mit großer Saugöffnung 26 aufweist. Weiterhin ist zu erkennen, dass das durch die Saugöffnung 26 in den Pumpenraum 14 eingesaugte Fluid überwiegend durch radiale Strömung in den Druckstutzen 28 befördert wird. Aufgrund des einseitig offenes Laufrads 18, des geräumigen Pumpenraums 14 und des großzügigen Durchmessers des Druckstutzens 28 ist die Kreispumpe 10 besonders geeignet, mit Feststoffen versetzte Fluide zu fördern. figure 4 shows a schematic sectional view of the centrifugal pump 10 in the lifting station 12, according to a further preferred embodiment of the invention. The valve 32 is in figure 4 analogous to Figure 1 and 2 designed as a duckbill valve 32b. Analogous to figure 3 the valve 32b is mounted on the venting channel 50 integrated into the pump housing 16. The collection container 36 is also analogous to the lifting system 12 in figure 3 built up. In figure 4 it can be seen that the impeller 18 is an impeller 18 that is open on one side and that the centrifugal pump has a generous pump chamber 14 with a large suction opening 26 . Furthermore, it can be seen that the fluid sucked into the pump chamber 14 through the suction opening 26 is conveyed predominantly by radial flow into the pressure nozzle 28 . Due to the impeller 18 that is open on one side, the spacious pump chamber 14 and the generous diameter of the pressure connection 28, the circular pump 10 is particularly suitable for pumping fluids mixed with solids.

Die beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, kann eigenständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, dass für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Kategorie beschrieben wurde, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel einer anderen Kategorie eingesetzt werden. Die Erfindung wird jedoch ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert. Bezugszeichenliste Kreiselpumpe 10 Hebeanlage 12 Pumpenraum 14 Pumpengehäuse 16 Laufrad 18 Axiale Richtung 20 Motorwelle 22 Antriebsmotor 24 Saugöffnung 26 Druckstutzen 28 Entlüftungsöffnung 30 Ventil 32 Klappenventil 32a Entenschnabelventil 32b Entlüftungsschlauch 34 Sammelbehälter 36 Behälterwand 38 Ventileingangseite 40 Ventilausgangseite 42 Wandstärke 44 Lappen 46 Klappe 48 Entlüftungskanal 50 The described exemplary embodiments according to the invention are merely examples which can be modified and/or supplemented in many ways within the scope of the claims. Every feature that has been described for a specific embodiment can be used independently or in combination with other features in any other embodiment. Each feature described for an embodiment of a particular category can also be used in a corresponding manner in an embodiment of another category. However, the invention is defined solely by the appended claims. Reference List centrifugal pump 10 lifting station 12 pump room 14 pump housing 16 Wheel 18 axial direction 20 motor shaft 22 drive motor 24 suction port 26 pressure port 28 vent hole 30 Valve 32 flap valve 32a duckbill valve 32b vent hose 34 collection container 36 container wall 38 valve inlet side 40 valve outlet side 42 Wall thickness 44 rag 46 flap 48 ventilation channel 50

Claims

Centrifugal pump (10) for conveying a fluid, comprising a pump housing (16) which forms a pump chamber (14), wherein
an impeller (18) is provided in the pump chamber (14),

a suction opening (26) for sucking the fluid into the pump chamber (14) is provided in the pump housing (16),

a vent opening (30) is provided in the pump housing (16) downstream of the impeller (18) with respect to the suction opening (26), and

wherein a duckbill valve (32b) or a hose-shaped valve (32) with two tabs (46), which come into contact with each other in the case of backflow and/or abut each other in the case of back pressure, is provided at the vent opening (30), through which valve air can escape from the pump chamber (14) when the pressure in the pump chamber (14) at the vent opening (30) is greater than or equal to an ambient pressure at a valve outlet side (42).
Centrifugal pump (10) according to claim 1, wherein the valve (32) is configured in such a way that it closes when the pressure in the pump chamber (14) at the vent opening (30) is lower than an ambient pressure at a valve outlet side (42).
Centrifugal pump (10) according to any one of the preceding claims, wherein the valve (32) is made of an elastomer, preferably a fluorinated elastomer.
Centrifugal pump (10) according to any one of the preceding claims, wherein between the valve (32) and the vent opening (30) a vent channel (50) integrated into the pump housing (16) or a vent hose (34) connected to the pump housing (16) is provided.
Centrifugal pump (10) according to any one of the preceding claims, comprising a drive motor (24), wherein the impeller (18) is operatively connected to a motor shaft (22) of the drive motor (24).
Centrifugal pump (10) according to any one of the two preceding claims, wherein the suction opening (26) is configured concentrically to the axis (20) of the motor shaft (22).
Use of a centrifugal pump (10) according to any one of the preceding claims as a waste water and/or submersible sewage pump.
Lifting system (12) comprising a collecting tank (36) and a centrifugal pump (10) according to any one of the preceding centrifugal pump claims, wherein the centrifugal pump (10) is connectable to the collecting tank (36) in such a way that the suction opening (26) faces an interior of the collecting tank (36) and wherein the automatic valve (32) is connectable to the collecting tank (36).
Lifting system (12) according to the preceding claim, wherein at least a part of a container wall (38) of the collecting tank (36) is formed from the pump housing (16) comprising the suction opening (26).
Lifting system (12) according to any one of the preceding lifting system claims, wherein a drive motor (24) of the centrifugal pump (10) is arranged at least partially outside the collecting tank (36).