LU102868B1 - Doppelpumpe - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Doppelpumpe (1) mit zwei Kreiselpumpen (2) mit jeweils darin angeordneten Laufrädern (3) zum Fördern eines Fluids und einem sich in zwei Einzelkrümmer (5) verzweigenden Saugkrümmer (4) zum Ansaugen des Fluids, welche Einzelkrümmer (5) an einen jeweiligen Saugbereich der Laufräder (3) ange- schlossenen sind, wobei in jedem Einzelkrümmer (5) beabstandet zu dem jeweiligen Laufrad (3) ein Strömungsführungselement (6) vorgesehen ist, welches Strömungsfüh- rungselement (6) das in den Einzelkrümmer (5) einströmende Fluid in zwei Teilströme aufteilt und sich in Strömungsrichtung (7) des Fluids hin zu dem Laufrad (3) in seiner Höhe verjüngend erstreckt.

Description

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Doppelpumpe

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Doppelpumpe mit zwei Kreiselpumpen mit jeweils darin ange- ordneten Laufrädern zum Fördern eines Fluids und einem sich in zwei Einzelkrümmer ver- zweigenden Saugkrümmer zum Ansaugen des Fluids, welche Einzelkrümmer an einen jeweiligen Saugbereich der Laufräder angeschlossenen sind.

Hintergrund der Erfindung

Um bei gleichzeitigem Einsatz kleinerer Elektromotoren und Pumpen große Férdermengen zu fördern oder um eine Redundanz im Förderkreislauf zu schaffen, werden bevorzugt

Doppelpumpen eingesetzt. Bei derartigen Doppelpumpen, auch Zwillingspumpen genannt, werden zwei Laufräder in einem Gehäuse angeordnet, wobei jedes Laufrad von einem

Elektromotor zur Ausbildung einer einzelnen Pumpe angetrieben ist. Den Laufrädern vor- geschaltet ist ein Saugkrümmer, durch welchen ein Fluid wie insbesondere Wasser an ei- nem Saugbereich der Laufräder zum Fördern desselben angesaugt wird. Zur Speisung bei- der Laufräder teilt sich der Saugkrümmer in der Regel symmetrisch in zwei an den jeweili- gen Saugbereich der Laufräder angeschlossene Einzelkrümmer auf.

Der symmetrische Aufbau der Saugkrümmer führt aufgrund seiner Krümmung jedoch zu einem Vordrall, der durch die gleiche Drehrichtung der Laufräder entsteht, nämlich auf der einen Seite einen Vordrall, welcher entgegen der Drehrichtung des Laufrades dreht, und auf der anderen Seite einen Vordrall, welcher mit der Drehrichtung des Laufrades dreht.

Durch die unterschiedlichen Gegebenheiten auf den beiden Seiten der Doppelpumpe wird so ein unterschiedliches Verhalten im Sinne der Leistungsaufnahme, als auch der hydrauli- schen Performance für die jeweiligen Seiten der Doppelpumpe erzeugt. Bisherige Strö- mungsführungen konnten den Vordrall nur mit erheblichen Strömungsverlusten ausglei- chen. Außerdem ist eine optimale Anströmung des Laufrades durch direkt vor dem Lauf-

2 LU102868 rad befindliche Strömungsführungen nicht zu erreichen. Unterschiede in der Strömungsge- schwindigkeit, als auch Winkelabweichungen werden zwangsläufig verbleiben, und gehen zu Lasten der eigentlich angestrebten hohen hydraulischen Leistung.

Beschreibung der Erfindung

Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dop- pelpumpe bereitzustellen, deren einzelne Kreiselpumpen durch eine möglichst identische hydraulische Leistung gekennzeichnet sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach wird die Aufgabe gelöst durch eine Doppelpumpe mit zwei Kreiselpumpen mit jeweils darin angeordneten Laufrädern zum Fördern eines Fluids und einem sich in zwei

Einzelkrümmer verzweigenden Saugkrümmer zum Ansaugen des Fluids, welche Einzel- krümmer an einen jeweiligen Saugbereich der Laufräder angeschlossenen sind, wobei in jedem Einzelkrümmer beabstandet zu dem jeweiligen Laufrad ein Strömungsführungsele- ment vorgesehen ist, welches Strömungsführungselement das in den Einzelkrümmer ein- strömende Fluid in zwei Teilströme aufteilt und sich in Strömungsrichtung des Fluids hin zu dem Laufrad in seiner Höhe verjüngend erstreckt.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt somit in der Form und Anordnung des Strö- mungsfithrungselement in dem Einzelkrümmer, die im Strömungskanal einerseits zu einer

Aufteilung des Rotationswirbels in zwei kleinere Rotationswirbel sowie andererseits zu einer Erzeugung eines den verbleibenden Gegenwirbel minimierenden bzw. eliminieren- den Rotationswirbel führen. Denn durch das vorgeschlagene Strömungsführungselement wird die Strömung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen früher im Einzelkrümmer manipuliert, um eine maximale Angleichung der unterschiedli- chen Strömungsgeschwindigkeiten bis hin zu dem Laufrad zu erhalten. Im Einlaufbereich des Laufrades wird derart die Strömungsqualität im Sinne des Vordralls, im Sinne eines

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Winkelfehlers als auch einer Ungleichförmigkeit optimiert werden. Hinsichtlich des Vor- dralls lässt sich eine gemittelte Umfangsgeschwindigkeit gut steuern, eliminieren oder so- gar zu einem Vordrall in entgegengesetzter Richtung umformen. Durch die Strömungsfüh- rungselemente lässt sich die ansonsten bei Doppelpumpen regelmäßig vorhandene auf- wendige Regelung der einzelnen Kreiselpumpen zwecks Optimierung der hydraulischen

Leistung einsparen. Ferner lässt sich durch die vorgeschlagene Form des Strömungsfüh- rungselements ein Pumpengehäuse der Doppelpumpe bzw. der Saugkrümmer derselben in besonders einfacher Weise herstellen. Im Ergebnis wird durch die vorgeschlagene Doppel- pumpe eine anähernd oder sogar identische sowie hohe hydraulische Leistung, insbesonde- re im Sinne der Förderhöhe, Leistungsaufnahme und/oder Effizienz, der beiden Kreisel- pumpen und damit der Doppelpumpe erzielt.

Als Doppelpumpe wird im Allgemeinen eine Strömungsmaschine bezeichnet, die eine

Drehbewegung und dynamische Kräfte zur Förderung überwiegend von Flüssigkeiten als

Fluid nutzt. Bei einer Kreiselpumpe wird neben einer tangentialen Beschleunigung der

Flüssigkeit, des Mediums, in radialer Strömung auftretende Fliehkraft zur Förderung ge- nutzt, so dass solche Pumpen ebenso als Zentrifugalpumpen bezeichnet werden. Im regulä- ren Betrieb der Doppelpumpe kann ein Gehäuse eines Motors der Kreiselpumpe oberhalb eines Pumpengehäuses angeordnet sein, in welchem das von dem Motor über die Motor- welle angetriebenes Laufrad zum Fördern des Fluids vorgesehen ist, wobei das Gehäuse des Motors mit dem Pumpengehäuse ortsfest verbunden und/oder einteilig gestaltet sein kann. Bevorzugt ragt die Motorwelle an einer Antriebsseite aus dem Gehäuse des Motors in das Pumpengehäuse hinein und/oder ist an der Antriebsseite das Laufrad ortsfest mit der

Motorwelle verbunden.

Das Fluid umfasst bevorzugt eine Flüssigkeit wie Wasser oder ein sonstiges flüssiges Me- dium wie beispielsweise Abwasser. Das Fluid kann Feststoffe wie beispielsweise Verun- reinigungen jeglicher Art, insbesondere Fäkalien, Sedimente, Dreck, Sand, oder auch klei- nere Holz-, Gestrüpp-, Textilien- oder Lappenteile oder dergleichen umfassen. Bevorzugt ist das Gehäuse des Motors und/oder das Pumpengehäuse aus Metall, insbesondere aus

Gusseisen oder Edelstahl, und/oder aus Kunststoff gestaltet.

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Die vorgeschlagene Doppelpumpe lässt sich bevorzugt in Heizkreisläufen oder dergleichen einsetzen, um insbesondere Bedarfsspitzen von geförderten Heizungswasser abdecken zu können. Dazu kann die Doppelpumpe durch Veränderung der Drehzahl der einzelnen Krei- selpumpen auf konstanten oder vorgegebenen variablen Druck geregelt werden. Die Rege- lung kann beispielsweise beide Kreiselpumpen zur Deckung des benötigten Förderstroms synchron, d.h. mit gleicher Drehzahl, betreiben. Alternativ kann zunächst lediglich eine der beiden Kreiselpumpen zur Deckung des geforderten Förderstroms verwendet werden. So- bald diese Kreiselpumpe ihre maximale Drehzahl erreicht hat, wird die zweite Kreisel- pumpe zugeschaltet und zur Deckung noch größerer Förderströme kontinuierlich hochge- regelt, wobei die erste Kreiselpumpe weiterhin mit maximaler Drehzahl läuft. Der Saug- krümmer weist bevorzugt einen runden, ovalen oder ovalartigen Querschnitt auf, welcher

Querschnitt sich von der Verzweigung des Saugkrümmers in die Einzelkrümmer bis hin zu dem jeweiligen Laufrad ändern kann. Bevorzugt weist der Saugkrümmer eine herzartige

Form auf, wobei sich die Einzelkrümmer bevorzugt senkrecht oder annähernd senkrecht von der Verzweigung weg erstrecken.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Doppelpumpen mit mehreren Kreiselpumpen, deren Förderströme sich auslassseitig addieren, bestehen selbst bei baulich identischen

Antrieben, gleichen Laufrädern und synchroner, d.h. identischer Drehzahl und Drehrich- tung, Unterschiede in der Förderleistung der einzelnen Kreiselpumpen. Denn in den Krei- selpumpen ist eine Anpassung der Leitungsführung innerhalb des Pumpengehäuses zur gemeinsamen Druckleitung erforderlich. Oftmals haben Druckstutzenkanäle in den Pum- pengehäusen einen unterschiedlichen Verlauf und eine unterschiedliche Anordnung. Im

Ergebnis unterscheiden sich die beiden Kreiselpumpen einer Doppelpumpe in ihren hyd- raulischen Eigenschaften, wodurch Unterschiede in den Förderleistungen der Kreiselpum- pen trotz gleicher Drehzahl und Bauart resultieren. Fördert die eine Kreiselpumpe mehr als die andere, wirkt zudem eine Art Mittkopplungseffekt, weil durch die Mehrleistung der einen Kreiselpumpe die Förderfähigkeit der anderen Kreiselpumpe an der gemeinsamen

Druckseite beeinträchtigt wird. Dies bewirkt, dass die Fördermenge der anderen Kreisel- pumpe zusätzlich reduziert wird. Der Förderstrom der anderen Pumpe wird plastisch ge- sprochen vom Förderstrom der einen Pumpe weggedrückt. Durch die vorgeschlagene Lö- sung lässt sich dieses Problem jedoch in einfacher Weise eliminieren oder zumindest ganz wesentlich resultieren, ohne dass es dazu eine aufwendige elektronische Steuerung oder sonstiger über das Strömungsführungselement hinausgehender baulicher Anpassungen bedarf. 5 Das Strömungsführungselement ist bevorzugt flächig ausgestaltet, und kann zumindest in

Teilen oder ist vollständig rechteckartig oder rechteckig gestaltet sein. Bevorzugt ist das

Strömungsführungselement in dem Einzelkrümmer derart angeordnet, dass seine flächige

Erstreckung parallel, annähernd oder wenigstens zum Teil parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet ist. Bevorzugt teil das Strömungsführungselement das einströmende Fluid in zwei gleich große oder annähernd gleich große Teilströme auf. Ebenso kann die Aufteilung anhand der resultierenden Wirbel erzeugen, so dass ein einem der entstehenden Kanäle mehr Fluid als in dem anderen Kanal fließen kann. An dem der Strömung zugewandten

Ende des Strömungsführungselements, an welchem die Strömung geteilt wird, ist das

Strömungsführungselement bevorzugt parallel zur Strömung angeordnet. An dem dem

Laufrad zugewandten Ende des Strömungsführungselements kann dieses zwecks Erzeu- gung eines Dralls mit einem Winkel zur Strömung ausgerichtet sein.

Beanstandet zu dem Laufrad bedeutet insbesondere, dass das Strömungsführungselement näher an der Verzweigung der Einzelkrümmer und/oder an dem dem Laufrad entgegenge- setzten Ende des Saugkrümmers angeordnet ist als an dem Laufrad. Beabstandet kann ebenso bedeuten, dass das Strömungsführungselement wenigstens 1, 2, 3, 4, 5, 7,5, 10 oder mehr cm entfernt von dem Laufrad angeordnet ist. Beabstandet kann ferner bedeuten, dass bei einem insbesondere regelmäßig unmittelbar vor dem Laufrad zum Anschließen an die- ses im Wesentlichen orthogonal gebogenen Einzelkrümmer das Strömungsführungsele- ment in Strömungsrichtung vor der Biegung, insbesondere 1, 2, 3, 4, 5, 7,5, 10 oder mehr cm vor der Biegung, angeordnet ist. Mit anderen Worten bedeutet beabstandet insbesonde- re, dass das Strömungsführungselement maximal entfernt vom Laufrad in dem Einzel- krümmer angeordnet ist. Dabei kann nach Anordnung der Laufräder und den spezifischen hydraulischen Gegebenheiten dieser Abstand variieren. Durch die entfernte Anordnung kann sich ein eventuell noch vorhandener Wirbel im Bereich zwischen dem Strömungsfüh- rungselement und dem Laufrad beruhigen. Derart lässt sich die Strömung früh in Bezug

6 LU102868 auf die Erstreckung des Saugkrümmers beeinflussen, um eine möglichst hohe Angleichung der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten bis hin zum Laufrad zu erhalten.

In seiner senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Höhe verjüngend bedeutet insbe- sondere, dass die Höhe mit einer konstanten oder mit einer unterschiedlichen Rate hin zum

Laufrad abnimmt. Insofern kann die Höhe an dem der Verzweigung zugewandten Ende des Strömungsführungselements dem Durchmesser des Einzelkrümmers betragen, während die Höhe an dem dem Laufrad zugewandten Ende nur einen Teil des Durchmessers betra- gen kann. Ebenso kann die Höhe in Strömungsrichtung des Fluid zunächst konstant sein und sich in der Folge verjüngen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Strömungsführungselement ausgestaltet und in dem Einzelkrümmer angeordnet, dass die Teilströme in Strömungsrichtung hinter dem Strömungsführungselement drallfrei sind oder einen gewünschten Drall aufweisen.

Insofern ist es beispielsweise möglich, durch die Gestaltung und Anordnung des Strö- mungsführungselements in dem Einzelkrümmer, beispielsweise durch Variation der

Längserstreckung, eines Winkels am Ende des Strömungsführungselements zur Strömung, des Abstands zum Laufrad und/oder der Verjüngung den Drall hinter dem Strömungsfüh- rungselement zu beeinflussen, nämlich zu eliminieren oder einen gewünschten Drall, bei- spielsweise einen Gegendrall, zu erhalten.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist der Einzelkrümmer in Seitansicht L-förmig mit zwei im Wesentlichen orthogonal zueinander angeordneten Schenkeln gestaltet, wobei der kürzere Schenkel an das Laufrad angeschlossen ist und das Strömungsführungselement in dem längeren Schenkel angeordnet ist. Mit anderen Worten kann das Strömungsfüh- rungselement bei einem solchen in Seitansicht L-förmig gebogenen Einzelkrümmer im längeren L-Schenkel und derart beabstandet zu dem Laufrad angeordnet sein. Bevorzugt reicht das Strömungsführungselement nicht in den kürzen Schenkel hinein und/oder endet in Strömungsrichtung vor der Biegung zwischen dem längeren Schenkel und dem kürzeren

Schenkel.

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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Strömungsführungselement zweigeteilt derart, dass der erste dem einströmenden Fluid zugewandte Teil an seinen sich in Strö- mungsrichtung des Fluids erstreckenden Längsrändern beidseitig an einer Innenwand des

Einzelkrümmers insbesondere berührend anliegt und der zweite dem Laufrad zugewandte

Teil an einem sich in Strömungsrichtung des Fluids erstreckenden Rand an dem Einzel- krümmer insbesondere berührend anliegt und sich an seinem gegenüberliegenden Rand in seiner Höhe hin zu dem Laufrad verjüngt. Derart kann sich das Strömungsführungselement an wenigstens einem Längsrand entlang seiner gesamten Erstreckung in Strömungsrich- tung insbesondere berührend an der Innenwand des Einzelkrümmers erstrecken. Bis zu dem dem Laufrad zugewandten Ende des zweiten Teils kann die Höhe kontinuierlich auf null abgefallen sein oder beispielsweise noch bis kurz vor dem Ende 40 bis 60% des

Durchmessers des Einzelkrümmers betragen. In dem ersten Teil erstreckt sich das Strö- mungsführungselement bevorzugt entlang seiner gesamten Erstreckung mit konstanter Hö- he und/oder dem Durchmesser des Einzelkrümmers entsprechender Höhe. Derart lässt sich die Rotation in zwei kleinere Rotationen bestehend aus Wirbel und Vordrall unterteilen.

Durch den zweiten Teil mit sich verringernder Höhe lässt sich ein Gegenwirbel erzeugen, der die nach dem ersten Teil gegebenenfalls noch verbleibende Rotation minimiert bzw. gänzlich eliminiert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung beträgt ein Längenverhältnis der zwei

Teile in Strömungsrichtung des Fluids 1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1. Absolut gesehen kann sich der erste Teil beispielsweise 2 cm in Strömungsrichtung erstrecken, während sich der zweite Teil beispielsweise 3 cm in Strömungsrichtung erstrecken kann, also das

Verhältnis 2:3 betragen kann. Darüber hinaus sind auch andere beispielsweise ungerade

Verhältnisse möglich. In einer anderen bevorzugten Weiterbildung gleicht die Höhe des ersten Teils dem Durchmesser des Einzelkrümmers.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verjüngt sich das Strömungsführungs- element in seiner Höhe S-förmig. In einer anderen bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich das S-förmige verjüngende Strömungsführungselement zwischen seinen S-förmigen

Enden annährend konstant mit einer Höhe von > 40% und < 60%, insbesondere 50%, des

Durchmessers des Einzelkrümmers. Besonders bevorzugt verjiingt sich nur der zweite Teil

8 LU102868 des Strömungsführungselements in seiner Höhe S-förmig, während der erste Teil entlang seiner Längserstreckung in Strömungsrichtung eine konstante Höhe aufweist. Besonders bevorzugt weist das dem ersten Teil zugewandte S-förmige Ende einen wesentlich größe- ren Radius als das andere S-förmige Ende auf, sodass das Strömungsführungselement am

Übergang von dem ersten Teil hin zum zweiten Teil in seiner Höhe zunächst stark abfällt und dann beispielsweise bis hin zu dem anderen S-förmigen Ende in seiner Höhe annä- hernd konstant verlaufen kann. Das Verhältnis der Radien beträgt beispielsweise 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 oder 10:1.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich das Strömungsführungs- element in Draufsicht auf seinen sich in Strömungsrichtung des Fluids erstreckenden Rand

S-förmig. Bevorzugt weist das dem Laufrad zugewandte S-förmige Ende einen wesentlich größeren Radius als das der Verzweigung zugewandte S-förmige Ende auf. Das Verhältnis der Radien beträgt beispielsweise 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 oder 10:1. Ebenso kann das der Ver- zweigung zugewandte S-förmige Ende flach auslaufen, also beispielsweise annähernd eben sein, während das dem Laufrad zugewandte S-förmige Ende gebogen ist. Bevorzugt ist das dem Laufrad zugewandte S-förmige Ende hin zu der Innenwand des Einzelkrümmers ge- bogen. In diesem Zusammenhang ist gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung be- vorzugt, dass ein dem einströmenden Fluid zugewandter Querrand des Strömungsfüh- rungselements näher an einer Innenwand des Einzelkrümmers als ein dem Laufrad zuge- wandter gegenüberliegender Querrand des Strömungsführungselements angeordnet ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist in dem Einzelkrümmer zwischen dem

Laufrad und dem Strömungsführungselement ein Strömungsführungselement-freier Be- reich vorgesehen und beträgt ein Längenverhältnis des Strömungsführungselements und des Strömungsführungselement-freien Bereichs in Strömungsrichtung des Fluids 1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1. Der Strömungsführungselement-freie Bereich erstreckt sich be- vorzugt über 1, 2, 3, 4, 5, 7,5, 10 oder mehr cm, wie oben ausgeführt. In einer anderen be- vorzugten Weiterbildung sind die Strömungsführungselemente der Einzelkrümmer sym- metrisch gestaltet und/oder angeordnet. Ebenso können die Strömungsführungselemente unterschiedlich gestaltet sein. Derart können unterschiedliche hydraulische Eigenschaften der einzelnen Kreiselpumpen, Laufräder und/oder Einzelkrümmer, insbesondere unter-

9 LU102868 schiedliche Leistungslängen, Leitungsquerschnitt, Anzahl und Winkel der Leitungskrüm- mungen der Einzelkrümmer etc., ausgeglichen werden, ohne dass es einer oftmals aufwen- digen die unterschiedlichen hydraulische Eigenschaften ausgleichenden elektronischen

Regelung bedarf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Strömungsführungselemente der Einzelkrümmer im Bereich der Verzweigung derart benachbart nah nebeneinander an- geordnet, dass der Teilstrom des einen Einzelkrümmers unbeeinflusst von dem Strömungs- führungselement des anderen Einzelkrümmers ist. Das bedeutet, dass sich die Strömungs- führungselemente zwar nicht berühren, aber so nah beieinander angeordnet sein können wie möglich, ohne den Teilstrom des anderen Einzelkrümmers zu beeinflussen. Durch eine solche Anordnung, also insbesondere entfernt von dem Laufrad und ‚nah‘ beieinander, lässt sich die Strömungsqualität in beiden Einzelkrümmern positiv zum Erhalten einer ver- besserten Kennlinie der Doppelpumpe beeinflussen.

In einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist das Strömungsführungselement rippenartig gestaltet. Besonders bevorzugt ist das Strömungsführungselement als Flachmaterial gestal- tet und/oder einstückig und/oder zusammen mit dem Saugkrümmer gespritzt oder gegos- sen, insbesondere aus Grauguss, Feinguss oder Polyurethan.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen an- hand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Doppelpumpe mit zwei Einzelkrümmern ge- mäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht,

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Fig. 2 einen Einzelkrümmer der in Fig. 1 dargestellten Doppelpumpe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer teilgeöffneten per- spektivischen Ansicht, und

Fig. 3 einen Einzelkriimmer der in Fig. 1 dargestellten Doppelpumpe gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer teilgeôff- neten perspektivischen Ansicht.

Detaillierte Beschreibung der Ausfithrungsbespiele

Fig. 1 zeigt eine nur durch einen Rahmen schematisch dargestellte Doppelpumpe 1, auch

Zwillingspumpe genannt, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Doppelpumpe 1 weist zwei darin angeordnete Kreiselpumpen 2 auf, ebenfalls nur durch einen gestrichelten Rahmen schematisch dargestellt. Jede der beiden Kreiselpumpen 2 weist ein darin angeordnetes Laufrad 3 zum Fördern eines Fluids wie insbesondere Was- ser auf, welches auch nur durch einen gestrichelten Rahmen schematisch dargestellt ist.

Ferner weist die Doppelpumpe 1 einen Saugkrümmer 4 zum Ansaugen des Fluids auf, der an die jeweiligen Saugbereiche der Laufräder 3 fluiddicht angeschlossen ist. Der herzfôr- mig gestaltete Saugkriimmer 4 verzweigt sich dazu in zwei Einzelkrümmer 5, welche je- weils an die Laufräder 3 angeschlossen sind.

In jedem Einzelkriimmer 5 ist, wie im Detail aus den teilaufgeschnittene Einzelkrümmern 5 zeigenden Figs. 2 und 3 ersichtlich, ein rippenartiges, flaches Stromungsfithrungselement 6 vorgesehen, durch welches das in den Einzelkriimmer 5 einstrômende Fluid in zwei im

Wesentlichen gleich große Teilstrôme aufteilt wird. Alternativ kann auch eine Aufteilung im Verhältnis 55:45, 60:40, 70:30 oder exakt 50:50 erfolgen. Das Strômungsführungsele- ment 6 kann aus einem Flachmaterial gestaltet sein, ist jedoch vorliegend einstückig mit bzw. in den Einzelkrümmer 5 eingespritzt bzw. gegossen innerhalb dessen beabstandet zu dem jeweiligen Laufrad 3 vorgesehen. Das Strdmungsfiihrungselement 6 erstreckt sich in

Strômungsrichtung 7 des Fluids, angedeutet mit einem Pfeil, hin zu dem Laufrad 3, wobei es sich in seiner Hôhe hin zum Laufrad 3 verjüngt.

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Konkret ist das Stromungsfiihrungselement 6 zweigeteilt gestaltet, wobei sich ein erster dem einstrômenden Fluid zugewandter Teil 8 rechteckartig in dem Einzelkrümmer 5 er- streckt, so dass die dem einstrômenden Fluid zugewandte Querseite senkrecht zur Strö- mungsrichtung 7 des Fluids ausgerichtet ist und die Strdmungsrichtung 7 des Fluids im

Wesentlichen parallel zur Stromungsrichtung 7 verläuft. Die Längsränder des ersten Teils 8 liegen entlang ihrer gesamten Erstreckung an einer Innenwand des Einzelkrümmers 5 berührend an, so dass durch das Strdmungsfithrungselement 6 eine im Wesentlichen gleich große Aufteilung der Fluidstrômung erfolgt. Entsprechend beträgt die Hohe des Strô- mungsführungselements 6 dem Durchmesser des Einzelkriimmers 5, wobei der Einzel- kriimmer 5 neben einem runden Querschnitt ebenso eine ovale und/oder sich entlang seiner

Erstreckung ändernde Querschnittsform aufweisen kann.

Finstiickig an das erste Teil 8 schließt sich ein zweiter Teil 9 an, der dem Laufrad 3 zuge- wandt ist. Der zweite Teil 9 verjüngt sich S-artig in seiner Höhe in Strômungsrichtung 7 des Fluids, ausgehend am Ende des ersten Teils 8 mit einer dem Durchmesser des Einzel- krümmers 5 entsprechenden und in Stromungsrichtung 7 abnehmender Hohe. Demgegen- über liegt ein Längsrand des zweiten Teils 9 ebenso wie des ersten Teils 8 berührend ent- lang seiner Erstreckung in Stromungsrichtung 7 an der Innenwand des Einzelkrümmers 5 an. Das Längenverhältnis der beiden Teile 8, 9 beträgt vorliegend 1:1, wobei auch andere

Verhiltnisse wie bspw. 1:4, 1:3, 1:2, 2:3, 3:2, 2:1, 3:1 oder 4:1 denkbar sind.

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen, erstreckt sich das S-fôrmige verjüngende Strô- mungsführungselement 6 zwischen seinen S-fôrmigen Enden annährend konstant mit einer

Hohe von > 40% und < 60%, vorliegend 50%, des Durchmessers des Einzelkriimmers 5. während in Fig. 2 die S-förmigen Enden einen gleich großen Radius aufweisen, ist demge- genüber der Radius des S-férmigen Endes im Ubergangsbereich des ersten und zweiten

Teils 8, 9 wesentlich größer als der Radius des S-fürmigen Endes des dem Laufrad 3 zu- gewandten Querrands des Strômungsführungselements 6. Insofern fällt die Hohe in Strô- mungsrichtung 7 im Ubergangsbereich des ersten und zweiten Teils 8, 9 zunächst stark ab, verläuft in der Folge annähernd konstant im Bereich von > 40% und < 60% des Durchmes-

12 LU102868 sers des Einzelkrümmers 5, um dann schließlich an dem dem Laufrad 3 zugewandten Qu- errand auf null abzufallen.

In Draufsicht auf seinen sich in Strömungsrichtung 7 des Fluids erstreckenden Längsrand erstreckt sich das Strömungsführungselement 6 ebenso S-förmig, wie aus Fig. 1 zu erken- nen. Während das der Verzweigung zugewandte S-förmige Ende bzw. der Querrand des

Strömungsführungselements 6 kaum gebogen ist, weist das dem Laufrad 3 zugewandte S- förmige Ende bzw. der Querrand des Strömungsführungselements 6 einen demgegenüber wesentlich größeren Biegungsradius auf, sodass der Querrand hin zu der Innenwand des

Einzelkriimmers 5 orientiert ist. Wie ebenso aus Fig. 1 zu erkennen, sind die Strömungs- führungselemente 6 der beiden Einzelkrümmer 5 symmetrisch gestaltet und symmetrisch in den Einzelkrümmern 5 angeordnet.

Grundsätzlich ist das Strömungsführungselement 6 beanstandet zu dem Laufrad 3 ange- ordnet, nämlich näher hin zu der Verzweigung als zu dem Laufrad 3 orientiert, wenn auch nicht in expliziter Deutlichkeit in Fig. 1 gezeigt. Insofern ist zwischen dem Laufrad 3 und dem Strömungsführungselement 6 ein Strömungsführungselement-freier Bereich vorgese- hen. Das Längenverhältnis in Strömungsrichtung zwischen dem Strömungsführungsele- ment-freien Bereich und Strömungsführungselement 6 beträgt vorliegend 1:2. Entspre- chend sind die beiden Strömungsführungselemente 6 im Bereich der Verzweigung nah nebeneinander angeordnet sind, dass der Teilstrom des einen Einzelkrümmers 5 unbeein- flusst von dem Strömungsführungselement 6 des anderen Einzelkrümmers 5 ist. Dazu kann das Strömungsführungselement 6 des einen Einzelkrümmers 5 im Bereich der Verzwei- gung angrenzend an einem virtuellen durch die Strömung des anderen Einzelkrümmers 5 gebildeten Schlauch in dem Einzelkrümmer 5 angeordnet sein.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiels sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der An- sprüche 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 Kate-

13 LU102868 gorie beschrieben wurde, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbei- spiel einer anderen Kategorie eingesetzt werden.

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Bezugszeichenliste

Doppelpumpe 1

Kreiselpumpe 2

Laufrad 3

Saugkrümmer 4

Einzelkrümmer 5

Strömungsführungselement 6

Strömungsrichtung 7

Erster Teil 8

Zweiter Teil 9

Claims (14)

1 LU102868 Patentanspriiche

1. Doppelpumpe (1) mit zwei Kreiselpumpen (2) mit jeweils darin angeordneten Laufrä- dern (3) zum Fördern eines Fluids und einem sich in zwei Einzelkrümmer (5) verzwei- genden Saugkrümmer (4) zum Ansaugen des Fluids, welche Einzelkrümmer (5) an einen jeweiligen Saugbereich der Laufräder (3) angeschlossenen sind, wobei in jedem Einzelkriimmer (5) beabstandet zu dem jeweiligen Laufrad (3) ein Strö- mungsführungselement (6) vorgesehen ist, welches Strémungsfiihrungselement (6) das in den Einzelkriimmer (5) einstrômende Fluid in zwei Teilstrôme aufteilt und sich in Strô- mungsrichtung (7) des Fluids hin zu dem Laufrad (3) in seiner Höhe verjüngend er- streckt.

2. Doppelpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Stromungsfiih- rungselement (6) ausgestaltet und in dem Einzelkrümmer (5) angeordnet ist, dass die Teilstrôme in Stromungsrichtung (7) hinter dem Stromungsfiihrungselement (6) drallfrei sind oder mit einen gewünschten Drall aufweisen.

3. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einzelkrüm- mer (5) in Seitansicht L-fôrmig mit zwei im Wesentlichen orthogonal zueinander ange- ordneten Schenkeln gestaltet ist, der kürzere Schenkel an das Laufrad (3) angeschlossen ist und das Strômungsführungselement (6) in dem längeren Schenkel angeordnet ist.

4. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Strämungs- führungselement (6) zweigeteilt derart ist, dass der erste dem einstrômende Fluid zuge- wandte Teil (8) an seinen sich in Stromungsrichtung (7) des Fluids erstreckenden Längs- rändern beidseitig an einer Innenwand des Einzelkrümmers (5) anliegt und der zweite dem Laufrad (3) zugewandte Teil (9) an einem sich in Strômungsrichtung (7) des Fluids erstreckenden Rand an dem Einzelkrümmer (5) anliegt und sich an seinem gegenüberlie- genden Rand in seiner Hôhe hin zu dem Laufrad (3) verjüngt.

5. Doppelpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Längenverhältnis der zwei Teile (8, 9) in Stromungsrichtung (7) des Fluids 1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1 beträgt.

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6. Doppelpumpe (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhe des ersten Teils (8) dem Durchmesser des Einzelkrümmers (5) gleicht.

7. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das Strö- mungsfithrungselement (6) in seiner Höhe S-förmig verjüngt.

8. Doppelpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich das S-férmige ver- Jüngende Stromungsflihrungselement (6) zwischen seinen S-formigen Enden annährend konstant mit einer Hohe von > 40% und < 60%, insbesondere 50%, des Durchmessers des Einzelkriimmers (5) erstreckt.

9. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das Strö- mungsführungselement (6) in Draufsicht auf seinen sich in Stromungsrichtung (7) des Fluids erstreckenden Rand S-fôrmig erstreckt.

10. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Anspriiche, wobei ein dem ein- strômenden Fluid zugewandter Querrand des Strômungsführungselements (6) näher an einer Innenwand des Einzelkrümmers (5) als ein dem Laufrad (3) zugewandter gegen- überliegender Querrand des Stromungsfiihrungselements (6) angeordnet ist.

11. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Einzel- krümmer (5) zwischen dem Laufrad (3) und dem Strômungsführungselement (6) ein Stromungsfithrungselement-freier Bereich vorgesehen und ein Längenverhältnis des Strômungsführungselements (6) und des Strômungsführungselement (6)-freien Bereichs in Stromungsrichtung (7) des Fluids 1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1 beträgt.

12. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungs- führungselemente (6) der Einzelkrümmer (5) symmetrisch gestaltet und/oder angeordnet sind.

13. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungs- führungselemente (6) der Einzelkrümmer (5) im Bereich der Verzweigung derart be- nachbart nah nebeneinander angeordnet sind, dass der Teilstrom des einen Einzelkrüm-

3 LU102868 mers (5) unbeeinflusst von dem Strömungsführungselement (6) des anderen Einzel- krümmers (5) ist.

14. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Strö- mungsführungselement (6) rippenartig gestaltet ist.