WO2023020656A1 - UMKIPPSCHUTZ FÜR TAUCHPUMPEN, TAUCHPUMPE MIT EINER UMKIPPSCHUTZEINRICHTUNG, SOWIE VERWENDUNG WENIGSTENS EINER UMKIPPSCHUTZEINRICHTUNG FÜR TAUCHPUMPEN INSBESONDERE BEI KATASTROPHENSCHUTZMAßNAHMEN - Google Patents

UMKIPPSCHUTZ FÜR TAUCHPUMPEN, TAUCHPUMPE MIT EINER UMKIPPSCHUTZEINRICHTUNG, SOWIE VERWENDUNG WENIGSTENS EINER UMKIPPSCHUTZEINRICHTUNG FÜR TAUCHPUMPEN INSBESONDERE BEI KATASTROPHENSCHUTZMAßNAHMEN Download PDF

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submersible pump
tipping device
pump
submersible
pipe
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Denis Drosdzol
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Denis Drosdzol
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    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F04D13/086—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use the pump and drive motor are both submerged
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    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/605—Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the present invention relates to an anti-tipping device or an anti-tipping device for submersible pumps, in particular for submersible pumps with a hose line extending orthogonally to the reference surface (or underground, ground) (in particular at the top on the head side of the pump), the anti-tipping means of at least one device or component for horizontal Shift of focus and power dissipation is realized.
  • the present invention also relates to suitably equipped submersible pumps (devices), in particular also submersible pumps which are also provided or suitable or set up for civil protection operations, in particular submersible pumps which are used without lifting gear in just a single predefined working/operating/standing position or height should (i.e. without a predefinable variation/specification of one of several height positions).
  • the present invention also relates to the use of such an anti-tipping device or such a submersible pump, in particular in connection with disaster control measures.
  • the invention relates to a device and a method according to the preamble of the respective independent claim.
  • submersible pumps are arranged as stably as possible on the subsoil primarily due to the base area of the submersible pump.
  • this storage has proved to be insufficiently reliable, especially in the applications described here. Accordingly, there is interest in improved storage/support of submersible pumps, particularly during operation.
  • the fire brigade for example or technical relief organization or similar civil protection units, or generally on construction sites or in basements.
  • the task is to provide a submersible pump device or an equipment component for submersible pumps to be operated on the subsoil/ground, with which the standing position and support of the pump during operation can be configured particularly safely and reliably, especially for submersible pumps with a head-side outlet. It is also an object to provide an anti-tipping device for submersible pumps in such a way that the submersible pump can be used appropriately depending on the application and can be handled particularly simply, easily and quickly.
  • the task is to design an anti-tipping device for submersible pumps in such a way that the standing position of the submersible pump, even when completely submerged, can be designed to be particularly safe and for a long period of operation, possibly not monitored by people, even in the event of pressure surges or other unforeseen influences jeopardize the safe standing of the submersible pump.
  • An anti-tip device is provided for submersible pumps with orthogonal to
  • the anti-tipping device has a tube running parallel and vertically to the submersible pump, which is geometrically kept at a distance by two 90° tube bends and a horizontally running tube section and by means of a weld-on nipple attached to the outgoing tube bend and a detachable hose connection (or hose coupling). can be coupled between the submersible pump and an outgoing/outgoing hose line.
  • the present invention is also based on the concept of damping a moment acting on the pump about the vertical axis by means of a lateral derivation, so that on the one hand there can be mechanical support against a tilting movement, on the other hand a certain damping of dynamic forces acting on the pump and moments can be ensured.
  • submersible pump is used, this is to be understood synonymously with a correspondingly acting submersible pump device with the (pump) functional scope of at least one standard submersible pump.
  • the present invention is also based on the concept of changing the geometry or the flange point of the suction line extending from the pump housing, namely in such a way that the suction line is first routed downwards from the head side in the direction of the floor/standing surface and only laterally in the area of the floor is continued.
  • the overturning protection is ensured or equipped by means of a rigid pipeline that is guided downwards at least in sections in a U-shape and then continued laterally and acts laterally to prevent overturning.
  • the pipeline geometry that is particularly advantageous in each individual case can be optimized individually, for example also taking into account the outer contour of the pump.
  • the lateral overhang of the rigid pipeline section that acts as a support in the event of tilting moments is at least 15-20 cm (absolute) and/or at least 20-40% of the width (or diameter) of the pump and/or at least 10-20% of the height of the pump is.
  • the starting point of the invention can also be described as follows:
  • Submersible pumps of conventional design have a hose coupling extending orthogonally to the reference surface for discharging the pumped medium at the head end of the submersible pump.
  • This technical arrangement is advantageous when pumping media from shafts or cellars.
  • this becomes a disadvantage as soon as the pumped medium to be pumped is in a horizontally barrier-free environment, e.g. on streets.
  • the outgoing hose line of the submersible pump is supported by an object such as a ladder, a box, or a (one-person) hose reel (especially in the form of fire-fighting equipment).
  • an object such as a ladder, a box, or a (one-person) hose reel (especially in the form of fire-fighting equipment).
  • this limits the efficiency of the submersible pump.
  • this rather improvised type of installation minimizes, for example, the maximum pump head difference and thus also affects the pump efficiency.
  • makeshift measures should be avoided as far as possible, especially in disaster control.
  • the present invention now enables a support function that can be retrofitted by using a largely rigid lever is provided, which can be coupled to the outlet of the pump and supports the pump against lateral tipping.
  • An anti-tipping device is provided for submersible pumps, in which the hose line discharging the pumped medium exits orthogonally to the reference surface (in particular on an upper side of the submersible pump), the anti-tipping device having at least one device for horizontal shifting of the center of gravity and force dissipation, whereby a tube running parallel and vertically to the submersible pump is provided, which is geometrically kept at a distance by two 90° bends and a horizontally running tube, with the tube being led away to the side in the area of the floor (reference plane) (in particular by a pipe bend), with a weld-on nipple and a detachable hose connection/coupling being provided at both ends of this pipe/line construction.
  • the pipe running parallel to the submersible pump can be aligned at the respective end by a 90° bend with a weld-on nipple and a detachable hose connection in an advantageous orientation for supporting and coupling and can be connected to a draining hose in the horizontal direction, for example.
  • the releasable hose connection thus preferably comprises a releasable hose coupling of the type of a symmetrical hermaphroditic coupling which has compatibility with a hose coupling of the pump.
  • This connection technology can ensure a positive/frictional or material-locking pressure-tight coupling.
  • Material connection can be provided between individual tube sections.
  • the anti-tip device is integrally connected to the head-side outlet of the submersible pump; coupling then only takes place at the outlet end of the pipe/line construction.
  • the invention relates to an anti-tipping device for submersible pumps with an outlet for the pumped medium (in particular with the outlet equipped with a standard coupling for a hose line) orthogonal to the reference plane (footprint or working plane) upwards on a/the head side of the submersible pump, wherein according to the invention it is proposed that the anti-tipper device has a rigid pipe/line construction which, when arranged as intended on the submersible pump, branches off from the outlet and extends parallel to the submersible pump in the direction of the reference plane, preferably in an at least approximately vertical direction, in particular at a constant lateral distance in the range of 10-20cm, the pipe/line construction in the area of the reference surface (e.g.
  • the pipe/line construction (or pipeline construction) preferably has a pipe section that runs essentially vertically when arranged as intended, which is kept geometrically at a distance from the submersible pump by two 90° pipe bends and a pipe section that runs essentially horizontally, e.g.
  • the pipe bend guided down to the reference plane can ensure support on the ground against a tilting movement, in particular such that a tilting angle remains very small at best and the stability and pumping capacity of the submersible pump are not noticeably impaired.
  • the pump remains easily accessible from all sides; alternatively, the present invention can also be implemented for pumps in which the head-side outlet deviates from a central arrangement at the top, although it is arranged high up.
  • the deflection angles mentioned here can be adapted to such variations on the part of the pumps or on the part of the pump manufacturers.
  • the anti-tipping device can be coupled to the outlet by means of a first (hose) coupling and ends laterally at a second (hose) coupling, in particular in the horizontal outlet direction. Last but not least, this also facilitates the situation-related use in the form of a retrofit option. As a result, the anti-tipper can also be individualized in relation to the application, e.g. by having different anti-tip devices available.
  • the pipe/line construction forms a largely rigid lever which, when arranged as intended, extends laterally from the submersible pump and is set up to intercept a tilting moment of the submersible pump against the ground (reference plane), in particular in the case of maximum tilting angles of maximum permitted by the anti-tipping device 5-15°, preferably only a maximum of 10°.
  • the lever acts between the bottom and the head-side outlet of the pump, i.e. with comparatively large lever arm, especially in the vertical direction, so that the forces to be supported remain comparatively small.
  • the present invention also provides the advantage that the required footprint of the pump can remain comparatively small, i.e. it is not completely enlarged, but the overturning protection device only protrudes laterally from the peripheral outline in a small peripheral segment (a few degrees); in this respect, too, the use of the pump in practice is not made more difficult.
  • the anti-tipping device initially runs in a U-shape starting from the head end of the submersible pump and then branches off to the side in a 90° arc, in particular horizontally parallel to the base of the submersible pump or parallel to the floor.
  • This geometry can also be implemented in a simple manner using standard pipe sections, ie it is comparatively inexpensive.
  • the anti-tipping device ensures that the delivery medium is deflected from the head side in a radially outgoing direction at a level below the center of gravity of the submersible pump. This enables a noticeable reduction in tilting moments acting on the pump.
  • the anti-tipping device extends at least approximately over a height corresponding to the height of the submersible pump or is max. a factor of 1.1 larger/higher than the submersible pump (i.e. arranged so as to project beyond the pump) or is max. a factor of 0 .9 absolutely shorter/smaller than the submersible pump (i.e. only slightly shorter in the height direction), in particular with an extension of max. approx. 20cm beyond the submersible pump and up to just above the reference level/footprint (e.g. 5cm above the floor, if used as intended Arrangement).
  • this structure favors use for numerous different pump types and sizes and also favors simple scalability, e.g. with regard to the pipe diameter, the lateral projection and/or the absolute dimensions.
  • the individual components or pipeline sections are connected to one another in a form-fitting/non-positive manner in a pressure-tight manner or in a pressure-tight manner by means of a material bond.
  • a/the pump capacity provided by the submersible pump is not noticeably impaired downstream from the outlet of the pump.
  • the person skilled in the art can specify in each individual case whether individual sections of the anti-tipper device are reversible are positively/non-positively or irreversibly bonded to one another.
  • the entire tubular construction of the tip-over protection device is one-piece rigid (integral tubular construction).
  • the anti-tip device has at least one detachable hose connection in the form of a symmetrical hermaphroditic hose coupling which is compatible with a/the hose coupling of the submersible pump. This also favors a situation-dependent use of the anti-tipping device by coupling via standardized coupling parts.
  • the anti-tipping device preferably has at least two such hose couplings.
  • the anti-tipping device has a coupling section on the part of the submersible pump, which ensures a rotational degree of freedom about the vertical axis.
  • this optional rotatability makes handling easier, on the other hand, it also makes it possible to use the available radial distance or the radial distance that can be achieved by the anti-tipping device individually depending on the pump variant, e.g. depending on an eccentricity of the head-side outlet, e.g. if no central outlet is provided for certain pump types , or if the outer contour of the pump projects differently depending on the circumferential position.
  • An advantageous circumferential position for the radial support can thus be individually predefined during coupling.
  • the anti-tipping device deflects the flow path of the pumped medium from the outlet of the submersible pump in a horizontal pumping/outlet direction, in particular on an initially U-shaped and then subsequently E-shaped flow path, which is preferably specified by a one-piece rigid pipeline construction.
  • this also enables a functional integration into the pipeline construction, on the one hand with regard to a discharge of the pumped medium towards the ground and, on the other hand, also a support by the pipeline construction; This also ensures the comparatively simple handling and pragmatic structure, which also favors use in civil protection.
  • the anti-tipper device specifies three changes in direction of at least approximately 90° each.
  • the pipe/line construction of the anti-tipping device is preferably arranged at least approximately in one plane and extends essentially radially outwards in a radial plane intersecting the vertical axis relative to the submersible pump.
  • the anti-tipping device is/can be provided as a retrofit component that can be coupled in a form-fitting/non-positive manner, in particular comprising symmetrical hermaphroditic clutch components on the pump side and on the outlet side.
  • the flow path for the pumped medium is defined by a U-shaped pipe section and an adjoining U-shaped pipe section of the rigid pipe/line construction and can be converted downstream, for example, into a flexible hose line system, in particular by means of a hermaphroditic hose coupling.
  • a flexible hose line system in particular by means of a hermaphroditic hose coupling.
  • the anti-tipping device can also ensure an at least approximately rigid structure of the dissipating line system up to the at least approximately horizontally aligned outlet and thereby minimize any effects of shifting hose lines or other external effects.
  • a submersible pump according to the corresponding independent device claim namely by a submersible pump with an anti-tipping device previously described above, in particular also with/by using a detachable one-piece rigid tubular construction.
  • a/the outlet of the submersible pump is arranged at the top, in particular at least approximately in the middle and at least approximately vertically at the top (on top).
  • the anti-tipping device according to the invention is particularly advantageous/effective for this construction of the pump.
  • the submersible pump defines a base which, by means of the anti-tipper device, projects laterally (in particular only in a radial plane at a single circumferential position) by at least 20-30% of the diameter or the width of the base enlarged/extended. This also allows for a good compromise
  • the anti-tip device can be reversibly coupled to the submersible pump or is irreversibly permanently connected to the submersible pump.
  • the design that is particularly advantageous in individual cases can be specified by a person skilled in the art, e.g. depending on the space required when storing/storing the pump.
  • the anti-tipping device defines the flow path of the medium to be conveyed in such a way that the conveying medium is first directed vertically upwards and downwards via a U-shaped section and then via an adjoining E-shaped section that branches off horizontally or discharges laterally becomes.
  • the aforementioned object is also achieved by using an anti-tipper device that can be coupled to a submersible pump on the head side, in particular on top, in a lateral arrangement and extension next to the submersible pump in such a way that the anti-tipper device fulfills a supporting function against a tilting movement of the submersible pump relative to the standing/reference plane, the anti-tipper device the flow path of the medium to be conveyed is predefined by means of an initially U-shaped section that leads downwards and an adjoining L-shaped section that branches off or discharges horizontally at the side, in particular in a submersible pump or submersible pump device described above, in particular with a / the anti-tip device previously described above.
  • FIG. 1 shows a perspective side view of a detachable anti-tipping device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a side view of a submersible pump device with an anti-tipping device according to an exemplary embodiment
  • An anti-tipping device 10 is provided for a submersible pump device 20, the anti-tipping device 10 having a pipe/line construction 11 with a first angled U-shaped section 13 in the conveying direction and a second angled L-shaped section 4 in the conveying direction (in particular an elbow, e.g. 90° Pipe bend), wherein an at least approximately straight pipe section 2 is provided between the U and L sections.
  • the lateral overhang of the U-section or the lateral distance d between the pump 20 and the vertical pipe section 2 can be scaled in length over a pipe section 1 running laterally.
  • the pipe / line construction 11 is rigid in itself and extends from a head side 21 or an outlet 23 of the pump 20 to a floor level xy20 or almost as deep as the bottom 25 or a base of the pump 20.
  • the Anti-tipping device 10 has a support lever which acts between the head side (i.e. high up on the pump) and the standing level next to the pump and can thus effectively support the pump against tilting movements, while at the same time deflecting the flow path from one direction to (at least approximately) vertically above (head-side outlet of the pump) in a horizontal direction near the ground (i.e. at least approximately parallel to the reference plane), whereby the stability can be further increased.
  • Any forces/torques on outgoing hose lines do not have a direct negative effect with regard to a tipping moment on the head side of the pump, but are transmitted in a damped manner in a lower area of the pump and therefore only cause slight tipping moments about a horizontal axis or torques about a/the vertical axis.
  • the anti-tipping device 10 can be designed so that it can be coupled on both sides via connecting sections 3 (in particular in each case in the form of a weld-on nipple for material connection) and coupling sections 5 (in particular in each case in the form of a detachable hose connection Z-coupling).
  • the anti-tipping device 10 or the pipe/line construction 11 preferably extends at least essentially in only one radial plane rl0 (Extension plane of the anti-tipping device), so it goes laterally strictly in the radial direction r. This can further optimize the supporting effect.
  • (x) designates the longitudinal direction, in particular in a horizontal plane
  • (y) designates the transverse direction, in particular in the horizontal plane
  • (z) designates the height direction, in particular a/the vertical axis.
  • the anti-tip device 10 is attached to the submersible pump 20 (vertically outgoing) on the head side (top) of the submersible pump 20 with a preferably symmetrical hermaphroditic coupling 5, for example a Storz coupling.
  • the coupling 5 is preferably provided with a weld-on nipple 3, which is followed by a pipe/line construction comprising or consisting of two 90° bends 4, with the pipe/line construction being geometrically kept at a lateral distance by a (scalable) connecting pipe 1 or a corresponding pipe section, with these individual components/sections being connected to one another (preferably with a material bond), it being possible for the amount of the lateral overhang to be individually predefined by means of the connecting pipe section 1 .
  • the downward-leading or downward-pointing 90° bend of the pipe/line construction is connected via a piece of pipe 2 running parallel (in particular vertically) to the submersible pump with a further 90° bend 4 which is aligned horizontally on the outlet side (pointing away from the pump at the side). tied together;
  • This 90° bend 4 also has a weld-on nipple 3 at the end, which in turn is connected to a preferably symmetrical hermaphroditic coupling 5, for example a Storz coupling.
  • the type of coupling that is particularly advantageous in the individual case can also depend on both sides of the pipe/line construction as a function of the medium to be conveyed, the pump capacity or similar parameters and can be adjusted accordingly by a person skilled in the art.
  • the anti-tipper device 10 described in FIG. 1 thus has a rigid pipe/line construction 11, which exits via a U-shaped section 13 at the head end of the pump (not shown) and via an L-shaped section 4 at the bottom in the region of the floor or the standing level horizontally to the side and radially outwards.
  • the specialist can replace the upper double 90° pipe bend combination with a single 180° pipe bend replace, in particular depending on the application-specific requirements for the lateral offset (e.g. depending on the type of submersible pump and its lateral projection).
  • the arrangement according to the invention also ensures that a/the force acting during operation of the pump in the area of the connection essentially in the horizontal direction in connection with a hose line that can be transmitted frictional force that is connected to the horizontally located detachable hose connection 5 of the pump is delivered parallel to the reference surface; this therefore shifts an effective lever of any forces acting on the pump very far down and also directs the direction of the force action in an advantageous direction; this prevents tipping over in a very effective way or noticeably minimizes the risk of this happening.
  • FIG. 2 shows a submersible pump 20 with an anti-tipping device 10 coupled thereto with the features previously described above.
  • the structural design of the rigid pipe/line structure 11 can also be selected by a person skilled in the art depending on the line diameter and the desired type of connection or coupling to the pump and/or to the outgoing hose line system;
  • the concept of a deflection of first 180° downwards and then 90° to the side as described here is implemented, so that a deflection from the outlet 23 directed vertically upwards in the lateral (horizontal) direction at a significantly lower level in particular is ensured below the center of gravity of the submersible pump.
  • the vertical distance illustrated in FIG. 2 between the lower pipe bend 4 and the floor level xy20 can also be individually adjusted depending on the application, in particular it can also be selected to be significantly smaller than shown (in particular depending on the nature of the subsoil or the height of the submersible pump suction piece).
  • a civil protection vehicle can carry several detachable anti-tipping devices 10 with different vertical extents, for example in 5 cm increments, and select the most advantageous arrangement in each individual case. reference list
  • connection section in particular welding nipple for material connection
  • submersible pump or submersible pump device

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Abstract

Bei Tauchpumpen ist es in vielen Betriebssituationen erforderlich, die Tauchpumpen zu stabilisieren. Bereitgestellt wird eine Umkippschutzeinrichtung für Tauchpumpen mit orthogonal zur Bezugsebene nach oben an einer/der Kopfseite der Tauchpumpe abgehendem Auslass für gefördertes Medium, wobei die Umkippschutzeinrichtung eine starre Rohr-/Zuleitungskonstruktion aufweist, welche bei bestimmungsgemäßer Anordnung an der Tauchpumpe vom Auslass abgeht und sich parallel zur Tauchpumpe in Richtung Bezugsebene erstreckt, bevorzugt in zumindest annähernd vertikaler Richtung, insbesondere in einem konstanten lateralen Abstand im Bereich von 10-20cm, wobei die Rohr-/Zuleitungskonstruktion im Bereich der Bezugsoberfläche seitlich abgehend weitergeführt ist, insbesondere zumindest annähernd parallel zur Bezugsebene. Dies beugt einem Umkippen und auch einem Verdrehen um die Hochachse vor. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechend ausgerüstete Tauchpumpe sowie entsprechende Verwendungen insbesondere auch im Katastrophenschutz.

Description

Umkippschutz für Tauchpumpen, Tauchpumpe mit einer Umkippschutzeinrichtung, sowie Verwendung wenigstens einer Umkippschutzeinrichtung für Tauchpumpen insbesondere bei Katastrophenschutzmaßnahmen
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Umkippschutz bzw. eine Umkippschutzeinrichtung für Tauchpumpen, insbesondere für Tauchpumpen mit orthogonal zur Bezugsoberfläche (bzw. Untergrund, Boden) abgehender Schlauchleitung (insbesondere oben auf der Kopfseite der Pumpe), wobei der Umkippschutz mittels wenigstens einer Vorrichtung oder Komponente zur horizontalen Schwerpunktverlagerung und Kraftableitung realisiert wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung entsprechend ausgestattete Tauchpumpen(-vorrichtungen), insbesondere auch Tauchpumpen die auch für Katastrophenschutzeinsätze vorgesehen oder geeignet oder eingerichtet sind, insbesondere Tauchpumpen die ohne Hebewerk in nur einer einzigen vordefinierten Arbeits-/Betriebs-/Standposition bzw. -höhe eingesetzt werden sollen (also ohne vordefinierbare Variation/Vorgabe einer von mehreren Höhenpositionen). Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung einer solchen Umkippschutzeinrichtung bzw. einer solchen Tauchpumpe insbesondere auch im Zusammenhang mit Katastrophenschutzmaßnahmen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Anspruchs.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei Tauchpumpen besteht insbesondere auf weitgehend planen ebenen glatten Untergründen wie z.B. einer Straßenoberfläche das Risiko, dass diese umkippen, umgestoßen werden oder durch sonstige Krafteinwirkung von außen und/oder durch Pump-Impulse oder -Vibrationen das Gleichgewicht verlieren und die Standfestigkeit nicht mehr sichergestellt ist. Vor allem bei undurchsichtigem trübem und gegebenenfalls auch kontaminiertem Fördermedium führt dies zu problematischen Situationen, denn einerseits muss die Tauchpumpe manuell wieder aufgerichtet werden, andererseits muss die Tauchpumpe irgendwie gesichert werden, was an sich schon zu Schwierigkeiten führen kann. Nicht zuletzt besteht speziell bei trüben Fördermedien sogar das Risiko, dass ein nicht bestimmungsgemäßer Betrieb der Pumpe nicht einmal bemerkt wird, so dass der Pumperfolg stark beeinträchtigt werden kann, ohne dass frühzeitig Abhilfe geleistet werden kann.
Gemäß dem Stand der Technik werden Tauchpumpen vornehmlich durch die Grundfläche der Tauchpumpe möglichst stabil auf dem Untergrund angeordnet. Diese Lagerung hat sich jedoch insbesondere bei den hier beschriebenen Anwendungen als nicht ausreichend zuverlässig erwiesen. Es besteht demnach Interesse an einer verbesserten Lagerung/Abstützung von Tauchpumpen insbesondere während des Betriebs. Ausgehend vom Stand der Technik ist insofern auch ein allgemeiner Bedarf an einer sichereren, robusteren und allgemein einfacheren und zuverlässigeren Anordnung von Tauchpumpen und deren Absicherung hinsichtlich bestimmungsgemäßem (Dauer-)Betrieb zu spüren. Nicht zuletzt besteht insbesondere hinsichtlich trüber und/oder kontaminierter Fördermedien auch Interesse an einer Tauchpumpe, bei welcher der bestimmungsgemäße Betrieb mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit auch ohne ständige optische Überprüfung der Tauchpumpe sichergestellt werden kann, also z.B. bei lang andauernden Notfall- oder Umweltschutzeinsätzen von z.B. Feuerwehr oder technischem Hilfswerk oder dergleichen Katastrophenschutzeinheiten, oder auch allgemein auf Baustellen oder in Kellern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe ist, eine Tauchpumpenvorrichtung bzw. eine Ausrüstungskomponente für auf dem Untergrund/Boden zu betreibende Tauchpumpen bereitzustellen, womit die Standposition und Abstützung der Pumpe während des Betriebs besonders sicher und zuverlässig ausgestaltet werden kann, insbesondere bei Tauchpumpen mit kopfseitigem Auslass. Auch ist es Aufgabe, eine Umkippschutzeinrichtung für Tauchpumpen derart bereitzustellen, dass die Tauchpumpe je nach Einsatzkonstellation zweckmäßig verwendet und besonders einfach und leicht und schnell gehandhabt werden kann. Nicht zuletzt ist es Aufgabe, eine Umkippschutzeinrichtung für Tauchpumpen derart auszugestalten, dass die Standposition der Tauchpumpe auch im vollständig untergetauchten Zustand als besonders sicher und für eine lange, gegebenenfalls auch nicht durch Personen überwachte Betriebsweise ausgestaltet werden kann, selbst für den Fall dass Druckstöße oder sonstige unvorhergesehene Einwirkungen den sicheren Stand der Tauchpumpe gefährden.
Diese Aufgabe wird durch eine Umkippschutzeinrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Tauchpumpe bzw. Tauchpumpenvorrichtung gemäß dem nebengeordneten Vorrichtungsanspruch sowie durch eine Verwendung gemäß dem nebengeordneten Verfahrensanspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den jeweiligen Unteransprüchen erläutert. Die Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern dies nicht explizit verneint ist.
Bereitgestellt wird eine Umkippschutzeinrichtung für Tauchpumpen mit orthogonal zur
Bezugsoberfläche (Standfläche oder Arbeitsebene) abgehender Schlauchleitung, wobei die Umkippschutzeinrichtung eingerichtet ist zur horizontalen Schwerpunktverlagerung und Kraftableitung bezüglich der Tauchpumpe.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Umkippschutzeinrichtung ein zur Tauchpumpe parallel vertikal verlaufendes Rohr aufweist, welches über zwei 90°-Rohrbögen und einen horizontal verlaufenden Rohrabschnitt geometrisch auf Abstand gehalten ist und mittels eines am abgehenden Rohrbogen befestigten Anschweißnippels und einer lösbaren Schlauchverbindung (bzw. Schlauchkupplung) zwischen die Tauchpumpe und eine abgehende/wegführende Schlauchleitung kuppelbar ist.
Dies liefert einen sehr effektiven Umkippschutz bei vergleichsweise einfachem und robustem Aufbau und optionaler Nachrüstbarkeit für bereits in Verwendung befindliche Pumpen.
Die vorliegende Erfindung beruht dabei auch auf dem Konzept, durch eine seitliche Ableitung ein um die Hochachse auf die Pumpe wirkendes Moment abzudämpfen, so dass einerseits eine mechanische Abstützung gegen eine Kippbewegung erfolgen kann, andererseits auch eine gewisse Dämpfung von an der Pumpe wirkenden dynamischen Kräften und Momenten sichergestellt werden kann.
Sofern gemäß der vorliegenden Offenbarung von Umkippschutz gesprochen wird, so ist darunter synonym eine entsprechend wirkende Umkippschutzeinrichtung zu verstehen.
Sofern gemäß der vorliegenden Offenbarung von Tauchpumpe gesprochen wird, so ist darunter synonym eine entsprechend wirkende Tauchpumpenvorrichtung mit dem (Pumpen-)Funktionsumfang wenigstens einer standardmäßigen Tauchpumpe zu verstehen.
Personifizierte Begriffe, soweit sie hier nicht im Neutrum formuliert sind, können im Rahmen der vorliegenden Offenbarung alle Geschlechter betreffen. Etwaige hier verwendete englischsprachige Ausdrücke oder Abkürzungen sind jeweils branchenübliche Fachausdrücke und sind dem Fachmann in englischer Sprache geläufig. Etwaige dazu synonym verwendete/verwendbare deutschsprachige Begriffe können hier der Vollständigkeit halber in (Klammem) angegeben werden, oder vice versa.
Die vorliegende Erfindung beruht dabei auch auf dem Konzept, die Geometrie bzw. den Anflanschpunkt der vom Pumpengehäuse abgehenden Saugleitung zu verändern, nämlich derart, dass die Saugleitung von der Kopfseite zunächst nach unten in Richtung Boden/Standfläche geführt wird und erst im Bereich des Bodens seitlich weitergeführt wird. In einer besonders pragmatischen Ausgestaltung wird der Umkippschutz mittels einer zumindest abschnittsweise U-förmig nach unten geführten und dann seitlich weitergeführten starren und gegen ein Umkippen lateral abstützend wirkenden Rohrleitung sichergestellt bzw. ausgestattet. Die im jeweiligen Einzelfall besonders vorteilhafte Rohrleitungsgeometrie kann dabei individuell optimiert werden, z.B. auch unter Berücksichtigung der Außenkontur der Pumpe. Vorteilhaft ist, wenn die laterale Ausladung des starren bei Kippmomenten abstützend wirkenden Rohrleitungsabschnitts mindestens 15-20cm (absolut) und/oder mindestens 20-40% der Breite (bzw. des Durchmessers) der Pumpe und/oder mindestens 10-20% der Höhe der Pumpe beträgt.
Mit anderen Worten kann der Ausgangspunkt der Erfindung auch wie folgt beschrieben werden: Tauchpumpen üblicher Bauart weisen eine orthogonal zur Bezugsoberfläche abgehende Schlauchkupplung zum Abführen des Fördermediums an der Kopfseite der Tauchpumpe auf. Vorteil bietet diese technische Anordnung beim Abpumpen von Fördermedien aus Schächten oder Kellern. Zum Nachteil wird diese jedoch, sobald das abzupumpende Fördermedium sich auf einer horizontal barrierefreien Umgebung befindet, wie z.B. auf Straßen. Beim Anfahren und/oder bei Druckstößen der Tauchpumpe kann ein Umkippen der Pumpe dann in vielen Situationen nicht verhindert werden; dieses Betriebsverhalten wirkt sich negativ auf den Einsatzerfolg aus.
Das Wiederaufstellen einer umgekippten Tauchpumpe bedarf eines aktiven Handelns einer befähigten Person. Diese muss dazu (zumindest in ungünstigen Anwendungsfällen) in kontaminiertes und undurchsichtiges Fördermedium greifen. Dabei besteht ein hohes Risiko einer Verletzung z.B. durch Kontaminationsverschleppung, durch Quetschen oder Schneiden an Objekten insbesondere in undurchsichtigem Fördermedium.
Bei bisheriger Handhabung dieses Problems wird die abgehende Schlauchleitung der Tauchpumpe durch ein Objekt wie z.B. eine Leiter, eine Box, oder eine (Einpersonen-)Schlauchhaspel (insbesondere in Ausgestaltung als Feuerwehrausrüstung) abgestützt. Dadurch wird jedoch der Wirkungsgrad der Tauchpumpe eingeschränkt. Zudem minimiert diese eher improvisierte Art und Weise der Installation z.B. die maximale Pumpenförderhöhendifferenz und beeinträchtigt dadurch auch den Pumpenwirkungsgrad. Insbesondere im Katastrophenschutz sollten derartige nicht standardisierte Behelfs-Maßnahmen jedoch aus Sicherheitsgründen möglichst unterbleiben.
Davon ausgehend besteht großes Interesse an einer verbesserten Anordnung insbesondere bei einem Einsatz von Tauchpumpen auf weitgehend horizontalen barrierefreien Untergründen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun eine nachrüstbare Abstützfunktion, indem ein weitgehend starrer Hebel bereitgestellt wird, welcher an den Auslass der Pumpe kuppelbar ist und die Pumpe gegen seitliches Kippen abstützt.
Die vorliegende Erfindung kann demnach auch mit den folgenden Worten beschrieben werden: Es wird ein Umkippschutz für Tauchpumpen bereitgestellt, bei welchen die das Fördermedium abführende Schlauchleitung orthogonal zur Bezugsoberfläche abgeht (insbesondere an einer Oberseite der Tauchpumpe), wobei der Umkippschutz wenigstens eine Einrichtung zur horizontalen Schwerpunktverlagerung und Kraftableitung umfasst, wobei ein zur Tauchpumpe parallel vertikal verlaufendes Rohr vorgesehen ist, welches über zwei 90°-Bögen und ein horizontal verlaufendes Rohr geometrisch auf Abstand gehalten ist, wobei das Rohr im Bereich des Bodens (Bezugsebene) seitlich weggeführt ist (insbesondere durch einen Rohrbogen), wobei an den beiden Enden dieser Rohr-/Leitungskonstruktion jeweils ein Anschweißnippel und eine lösbare Schlauchverbindung/- kupplung vorgesehen sind. Dabei kann das parallel zur Tauchpumpe verlaufende Rohr am jeweiligen Ende durch einen 90°-Bogen mit einem Anschweißnippel und einer lösbaren Schlauchverbindung in eine für das Abstützen und Kuppeln vorteilhafte Ausrichtung gebracht sein und z.B. mit einem ableitenden Schlauch in horizontaler Richtung verbunden sein/werden. Die lösbare Schlauchverbindung umfasst demnach bevorzugt eine lösbare Schlauchkupplung in der Art einer symmetrischen hermaphroditischen Kupplung, welche mit einer/der Schlauchkupplung der Pumpe eine Kompatibilität aufweist. Diese Verbindungstechnik kann eine form-/kraft- oder stoffschlüssige druckdichte Kupplung sicherstellen. Stoffschluss kann dabei zwischen einzelnen Rohrabschnitten vorgesehen sein. Wahlweise ist die Umkippschutzeinrichtung stoffschlüssig mit dem kopfseitigen Auslass der Tauchpumpe verbunden; ein Kuppeln erfolgt dann nur am auslassseitigen Ende der Rohr-/Leitungskonstruktion.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Umkippschutzeinrichtung für Tauchpumpen mit orthogonal zur Bezugsebene (Standfläche oder Arbeitsebene) nach oben an einer/der Kopfseite der Tauchpumpe abgehendem Auslass für gefördertes Medium (insbesondere mit dem Auslass ausgestattet mit einer standardmäßigen Kupplung für eine Schlauchleitung), wobei erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, dass die Umkippschutzeinrichtung eine starre Rohr-/Leitungskonstruktion aufweist, welche bei bestimmungsgemäßer Anordnung an der Tauchpumpe vom Auslass abgeht und sich parallel zur Tauchpumpe in Richtung Bezugsebene erstreckt, bevorzugt in zumindest annähernd vertikaler Richtung, insbesondere in einem konstanten lateralen Abstand im Bereich von 10-20cm, wobei die Rohr-/Leitungskonstruktion im Bereich der Bezugsoberfläche (beispielsweise 3- 10cm oberhalb der Bezugsebene) seitlich abgehend weitergeführt ist, insbesondere zumindest annähernd parallel zur Bezugsebene. Dabei weist die Rohr-/Leitungskonstruktion (bzw. Rohrleitungskonstruktion) bevorzugt einen bei bestimmungsgemäßer Anordnung im Wesentlichen vertikal verlaufenden Rohrabschnitt auf, welcher über zwei 90°-Rohrbögen und einen im Wesentlichen horizontal verlaufenden Rohrabschnitt geometrisch auf Abstand zur Tauchpumpe gehalten ist, z.B. 10-30cm seitlichem Abstand, und mittels eines am abgehenden Rohrbogen befestigten Anschweißnippels und einer lösbaren SchlauchverbindungZ-kupplung derart zwischen die Tauchpumpe und eine abgehende/wegführende Schlauchleitung kuppelbar ist, dass die Umkippschutzeinrichtung eingerichtet ist zur horizontalen Schwerpunktverlagerung und Kraftableitung und Abstützung der Tauchpumpe gegen eine Kippbewegung. Mit anderen Worten kann der nach unten zur Bezugsebene geführte Rohrbogen die Abstützung am Boden gegen eine Kippbewegung sicherstellen, insbesondere derart dass ein Kippwinkel allenfalls sehr klein bleibt und die Standfestigkeit und Pumpleistung der Tauchpumpe nicht spürbar beeinträchtigt werden.
Dank des kopfseitigen Auslasses obenauf auf der Pumpe bleibt die Pumpe von allen Seiten gut zugänglich; wahlweise kann die vorliegende Erfindung auch für Pumpen implementiert sein, bei welchen der kopfseitige Auslass von einer zentrischen Anordnung obenauf abweicht, gleichwohl weit oben angeordnet ist. Die hier genannten Umlenkwinkel können an derartige Variationen seitens der Pumpen bzw. seitens der Pumpenhersteller adaptiert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Umkippschutzeinrichtung mittels einer ersten (Schlauch-)Kupplung an den Auslass kuppelbar und endet seitlich abgehend an einer zweiten (Schlauch-)Kupplung, insbesondere in horizontaler Auslassrichtung. Dies erleichtert nicht zuletzt auch die situationsbedingte Verwendung in der Art einer Nachrüstoption. Dadurch kann der Umkippschutz auch anwendungsbezogen individualisiert sein/werden, z.B. indem unterschiedliche Umkippschutzeinrichtungen bereitgehalten werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel bildet die Rohr-/Eeitungskonstruktion einen weitgehend starren Hebel, welcher sich bei bestimmungsgemäßer Anordnung seitlich von der Tauchpumpe erstreckt und eingerichtet ist, ein Kippmoment der Tauchpumpe gegen den Boden (Bezugsebene) abzufangen, insbesondere bei durch die Umkippschutzeinrichtung maximal zugelassenen Kippwinkeln von maximal 5-15°, bevorzugt nur maximal 10°. Dies kann auch eine vergleichsweise effektive Abstützungswirkung sicherstellen, insbesondere im Vergleich zu einem vergrößerten Standfuß. Der Hebel wirkt dabei zwischen Boden und kopfseitigem Auslass der Pumpe, also mit vergleichsweise großem Hebelarm insbesondere auch in Höhenrichtung, so dass die abzustützenden Kräfte vergleichsweise klein bleiben.
Dabei liefert die vorliegende Erfindung auch den Vorteil, dass die beanspruchte Standfläche der Pumpe vergleichsweise klein bleiben kann, also nicht vollumfänglich vergrößert ist, sondern die Umkippschutzeinrichtung kragt lediglich in einem kleinen Umfangssegment (wenige Grad) seitlich aus dem Umfangsgrundriss heraus; auch insofern wird die Anwendung der Pumpe in der Praxis nicht erschwert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel verläuft die Umkippschutzeinrichtung ausgehend von der Kopfseite der Tauchpumpe zunächst U-förmig und geht dann in einem 90°-Bogen zur Seite ab, insbesondere horizontal parallel zur Standfläche der Tauchpumpe bzw. parallel zum Boden. Diese Geometrie lässt sich auch auf einfache Weise mit standardmäßigen Rohrabschnitten realisieren, also vergleichsweise kostengünstig.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt die Umkippschutzeinrichtung eine Umlenkung des Fördermediums von der Kopfseite in eine radial abgehende Richtung auf einer Höhenebene unterhalb des Schwerpunkts der Tauchpumpe sicher. Dies ermöglicht eine spürbare Verringerung von auf die Pumpe wirkenden Kippmomenten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Umkippschutzeinrichtung zumindest annähernd über eine Höhe entsprechend der Höhe der Tauchpumpe oder ist max. ca. Faktor 1,1 größer/höher als die Tauchpumpe (also über die Pumpe hinaus ragend angeordnet) oder ist max. ca. Faktor 0,9 absolut kürzer/kleiner als die Tauchpumpe (also nur unwesentlich kürzer in der Höhenrichtung), insbesondere mit einer Erstreckung von max. ca. 20cm über die Tauchpumpe hinaus und bis kurz oberhalb der Bezugsebene/Standfläche (z.B. 5cm oberhalb vom Boden, bei bestimmungsgemäßer Anordnung).
Dieser Aufbau begünstigt nicht zuletzt eine Verwendung für zahlreiche unterschiedliche Pumpentypen und -großen und begünstigt auch eine einfache Skalierbarkeit z.B. bezüglich des Rohrdurchmessers, der seitlichen Ausladung und/oder der absoluten Abmessungen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Bauteile oder Rohrleitungsabschnitte form-/kraftschlüssig druckdicht oder stoffschlüssig druckdicht miteinander verbunden. Hierdurch kann auch sichergestellt werden, dass eine/die von der Tauchpumpe bereitgestellte Pumpleistung stromab vom Auslass der Pumpe nicht spürbar beeinträchtigt wird. Der Fachmann kann im jeweiligen Einzelfall vorgeben, ob einzelne Abschnitte der Umkippschutzeinrichtung reversibel form-/kraftschlüssig oder irreversibel stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Wahlweise ist die gesamte Rohrkonstruktion der Umkippschutzeinrichtung einstückig starr (integrale Rohrkonstruktion).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Umkippschutzeinrichtung wenigstens eine lösbare Schlauchverbindung in Ausgestaltung als symmetrische hermaphroditische Schlauchkupplung auf, die kompatibel mit einer/der Schlauchkupplung der Tauchpumpe ist. Dies begünstigt auch eine situationsbedingte Nutzung der Umkippschutzeinrichtung durch Verkuppeln über standardisierte Kupplungsteile. Bevorzugt weist die Umkippschutzeinrichtung wenigstens zwei solche Schlauchkupplungen auf.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Umkippschutzeinrichtung seitens der Tauchpumpe einen Kupplungsabschnitt auf, welcher einen Rotations-Freiheitsgrad um die Hochachse sicherstellt. Diese optionale Drehbarkeit erleichtert einerseits die Handhabung, andererseits wird auch ermöglicht, den verfügbaren bzw. durch die Umkippschutzeinrichtung realisierbaren radialen Abstand je nach Pumpenvariation individuell zu nutzen, z.B. in Abhängigkeit von einer Exzentrizität des kopfseitigen Auslasses, z.B. wenn bei bestimmten Pumpentypen kein zentrischer Auslass vorgesehen ist, oder wenn die Außenkontur der Pumpe in Abhängigkeit von der Umfangsposition radial unterschiedlich stark ausladend ist. Somit kann beim Kuppeln eine vorteilhafte Umfangsposition für die radiale Abstützung individuell vordefmiert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel lenkt die Umkippschutzeinrichtung den Strömungspfad des Fördermediums vom Auslass der Tauchpumpe in eine horizontale Förder-ZAuslassrichtung um, insbesondere auf einem zunächst U-förmigen und dann im weiteren Verlauf E-förmigen Strömungspfad, welcher bevorzugt durch eine einstückige starre Rohrleitungskonstruktion vorgegeben ist. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine funktionale Integration in die Rohrleitungskonstruktion einerseits hinsichtlich einer Ableitung des Fördermediums in Richtung Boden und andererseits auch eine Abstützung durch die Rohrleitungskonstruktion; auch hierdurch können die vergleichsweise einfache Handhabung und der pragmatische Aufbau sichergestellt werden, was auch die Verwendung im Katastrophenschutz begünstigt. Insofern gibt die Umkippschutzeinrichtung drei Richtungsänderungen von jeweils zumindest annähernd 90° vor. Bevorzugt ist die Rohr-/Leitungskonstruktion der Umkippschutzeinrichtung dabei zumindest annähernd in einer Ebene angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen radial nach außen in einer die Vertikalachse schneidenden Radialebene relativ zur Tauchpumpe. Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel ist die Umkippschutzeinrichtung als form-/kraftschlüssig kuppelbare Nachrüstkomponente bereitgestellt/bereitstellbar, insbesondere umfassend pumpenseitig und auslassseitig symmetrische hermaphroditische Kupplungskomponenten. Dies steigert nicht zuletzt auch die Variabilität hinsichtlich der Nutzungs- und auch Lagerungsmöglichkeiten; denn auch eine möglichst kompakte Anordnung in einem platztechnisch sehr eingeschränkten Katastrophenschutzfahrzeug ist im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen beachtlich und wirkt sich auf den hier beschriebenen bevorzugt robusten und kompakten Aufbau mit Kupplungsoption aus.
Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel ist der Strömungspfad für das Fördermedium durch einen U- förmigen Rohrabschnitt und einen sich daran anschließenden U-förmigen Rohrabschnitt der starren Rohr-/Ueitungskonstruktion definiert und stromab davon z.B. in ein flexibles Schlauchleitungssystem überführbar, insbesondere mittels hermaphroditischer Schlauchkupplung. Dies ermöglicht nicht zuletzt, flexible Schlauchleitungen wie sie z.B. im Katastrophenschutz üblicherweise verwendet werden, an die Umkippschutzeinrichtung zu kuppeln, ohne dabei die weiter oben beschriebenen Risiken einzugehen (die bei direkter Ankopplung an der Kopfseite der Pumpe besonders groß werden/würden). Insofern kann die Umkippschutzeinrichtung auch einen zumindest annähernd starren Aufbau des ableitenden Ueitungssystems bis hin zum zumindest annähernd horizontal ausgerichteten Auslass sicherstellen und dadurch etwaige Einwirkungen durch sich verlagernde Schlauchleitungen oder sonstige externe Effekte minimieren.
Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Tauchpumpe gemäß dem entsprechenden nebengeordneten Vorrichtungsanspruch, nämlich durch eine Tauchpumpe mit einer zuvor weiter oben beschriebenen Umkippschutzeinrichtung, insbesondere auch bei/durch Verwendung einer kuppelbaren einstückigen starren Rohrkonstruktion. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile, insbesondere in Hinblick auf eine Verwendung im Zusammenhang mit Katastrophenschutzmaßnahmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein/der Auslass der Tauchpumpe kopfseitig angeordnet, insbesondere zumindest annähernd mittig und nach zumindest annähernd vertikal oben abgehend (obenauf). Für diesen Aufbau der Pumpe ist die erfmdungsgemäße Umkippschutzeinrichtung besonders vorteilhaft/effektiv.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel definiert die Tauchpumpe eine Standfläche, welche mittels der Umkippschutzeinrichtung seitlich ausladend (insbesondere nur in einer Radialebene an einer einzelnen Umfangsposition) um mindestens 20-30% des Durchmessers oder der Breite der Standfläche vergrößert/verlängert ist. Dies ermöglicht auch einen guten Kompromiss aus
Standhaftigkeit/Abstützsicherheit und vergleichsweise kleiner Standflächen-Abmessung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Umkippschutzeinrichtung reversibel an die Tauchpumpe kuppelbar/gekuppelt oder irreversibel dauerhaft mit der Tauchpumpe verbunden. Die im Einzelfall besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann vom Fachmann vorgegeben werden, z.B. in Abhängigkeit vom Platzbedarf beim Lagem/Verstauen der Pumpe.
Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel definiert die Umkippschutzeinrichtung den Strömungspfad des zu fördernden Mediums derart vor, dass das Fördermedium zunächst vertikal nach oben und über einen U-förmigen Abschnitt nach unten und daraufhin über einen sich daran anschließenden E-förmigen und seitlich horizontal abgehenden bzw. ausleitenden Abschnitt geleitet wird. Dies begünstigt noch weiter den erfmdungsgemäß erzielten Effekt, dass sich etwaige Stöße oder Verwindungen in abgehenden (Schlauch-)Leitungen allenfalls nur gering auf die Standfestigkeit der Pumpe auswirken. Insofern kann auch ein Risiko minimiert werden, dass eine (gegebenenfalls versehentliche) Verlagerung nachgelagerter (Schlauch-)Leitungen zu einem Umstürzen der Pumpe führt.
Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung einer kopfseitig insbesondere obenauf an eine Tauchpumpe kuppelbaren Umkippschutzeinrichtung in einer seitlichen Anordnung und Erstreckung neben der Tauchpumpe derart, dass die Umkippschutzeinrichtung eine Abstützfunktion gegen eine Kippbewegung der Tauchpumpe gegenüber der Stand-/Bezugsebene erfüllt, wobei die Umkippschutzeinrichtung den Strömungspfad des zu fördernden Mediums mittels eines zunächst U-förmigen und nach unten leitenden Abschnitts und eines sich daran anschließenden L-förmigen und seitlich horizontal abgehenden bzw. ausleitenden Abschnitts vordefmiert, insbesondere in einer zuvor weiter oben beschriebenen Tauchpumpe bzw. Tauchpumpenvorrichtung, insbesondere mit einer/der zuvor weiter oben beschriebenen Umkippschutzeinrichtung. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung noch näher beschrieben, wobei für Bezugszeichen, die nicht explizit in einer jeweiligen Zeichnungsfigur beschrieben werden, auf die anderen Zeichnungsfiguren verwiesen wird. Es zeigen:
Figur 1 in einer perspektivischen Seitenansicht eine kuppelbare Umkippschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Figur 2 in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung eine Tauchpumpenvorrichtung mit Umkippschutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird zunächst unter allgemeiner Bezugnahme auf alle Bezugsziffem und Figuren erläutert. Besonderheiten oder Einzelaspekte oder in der jeweiligen Figur gut sichtbare/darstellbare Aspekte der vorliegenden Erfindung werden individuell im Zusammenhang mit der jeweiligen Figur thematisiert.
Bereitgestellt wird eine Umkippschutzeinrichtung 10 für eine Tauchpumpenvorrichtung 20, wobei die Umkippschutzeinrichtung 10 eine Rohr-/Leitungskonstruktion 11 mit einem in Förderrichtung ersten winkeligen U-förmigen Abschnitt 13 und einem in Förderrichtung zweiten winkeligen L-förmigen Abschnitt 4 (insbesondere Winkelstück, z.B. 90°-Rohrbogen) aufweist, wobei zwischen U- und L- Abschnitt ein zumindest annähernd geradliniger Rohrabschnitt 2 vorgesehen ist. Die seitliche Ausladung des U-Abschnitts bzw. der laterale Abstand d zwischen Pumpe 20 und Vertikalrohrabschnitt 2 kann dabei über einen seitlich verlaufenden Rohrabschnitt 1 in der Länge skaliert sein/werden. Die Rohr-/Leitungskonstruktion 11 ist in sich starr und erstreckt sich von einer Kopfseite 21 bzw. einem Auslass 23 der Pumpe 20 bis zu einer Bodenebene xy20 bzw. nahezu so tief wie die Unterseite 25 bzw. ein Standfuß der Pumpe 20. Somit stellt die Umkippschutzeinrichtung 10 einen Abstützhebel bereit, welcher zwischen der Kopfseite (also weit oben an der Pumpe) und der Standebene seitlich neben der Pumpe wirkt und die Pumpe dadurch effektiv gegen Kippbewegungen abstützen kann, wobei gleichzeitig eine Umlenkung des Strömungspfades von einer Richtung nach (zumindest annähernd) vertikal oben (kopfseitiger Auslass der Pumpe) in eine horizontale Richtung in Bodennähe (also zumindest annähernd parallel zur Bezugsebene) erfolgt, wodurch die Standfestigkeit weiter erhöht werden kann. Etwaige Kräfte/Momente an abgehenden Schlauchleitungen wirken sich also nicht unmittelbar nachteilig hinsichtlich eines Umkippmomentes an der Kopfseite der Pumpe aus, sondern werden in einem unteren Bereich der Pumpe gedämpft weitergeleitet und bewirken demnach nur leichte Kippmomente um eine Horizontalachse oder Drehmomente um eine/die Vertikalachse.
Über Verbindungsabschnitte 3 (insbesondere jeweils in Ausgestaltung als Anschweißnippel für Stoffschluss) und Kupplungsabschnitte 5 (insbesondere jeweils in Ausgestaltung als lösbare SchlauchverbindungZ-kupplung) kann die Umkippschutzeinrichtung 10 beidseitig kuppelbar ausgestaltet sein. Bevorzugt erstreckt sich die Umkippschutzeinrichtung 10 bzw. die Rohr-/Leitungskonstruktion 11 zumindest im Wesentlichen in nur einer Radialebene rlO (Erstreckungsebene der Umkippschutzeinrichtung), geht also seitlich streng in radialer Richtung r ab. Dies kann die Abstützwirkung weiter optimieren.
In den Figuren bezeichnet (x) die Längsrichtung insbesondere in einer Horizontalebene, und (y) bezeichnet die Querrichtung insbesondere in der Horizontalebene, und (z) bezeichnet die Höhenrichtung, insbesondere eine/die Vertikalachse.
Im Folgenden werden Besonderheiten der Erfindung unter Bezugnahmen auf einzelne Figuren bzw. Ausführungsbeispiele erläutert.
In der Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Konzept zur horizontalen Schwerpunktverlagerung und Kraftableitung veranschaulicht. Die Umkippschutzeinrichtung 10 wird an der Kopfseite (oben) der Tauchpumpe 20 mit einer bevorzugt symmetrischen hermaphroditischen Kupplung 5, beispielsweise einer Storzkupplung, an der Tauchpumpe 20 befestigt (vertikal abgehend). Die Kupplung 5 ist bevorzugt mit einem Anschweißnippel 3 versehen, an den sich eine Rohr-/Leitungskonstruktion umfassend oder bestehend aus zwei 90°-Bögen 4 anschließt, wobei die Rohr-/Leitungskonstruktion lateral geometrisch auf Abstand gehalten wird durch ein (skalierbares) Verbindungsrohr 1 bzw. einen entsprechenden Rohrabschnitt, wobei diese einzelnen Komponenten/Abschnitte jeweils miteinander verbunden sind (bevorzugt stoffschlüssig), wobei mittels des Verbindungsrohrstücks 1 der Betrag der lateralen Ausladung individuell vordefmiert werden kann. Der nach unten führende bzw. nach unten gerichtete 90°-Bogen der Rohr-/Leitungskonstruktion wird über ein zur Tauchpumpe parallel (insbesondere vertikal) verlaufendes Rohrstück 2 mit einem weiteren auslassseitig horizontal ausgerichteten (seitlich von der Pumpe weg weisenden) 90°-Bogen 4 verbunden; auch dieser 90°- Bogen 4 weist am Ende einen Anschweißnippel 3 auf, welcher wiederum mit einer bevorzugt symmetrischen hermaphroditischen Kupplung 5, beispielsweise einer Storzkupplung, verbunden ist. Die Art der im Einzelfall besonders vorteilhaften Kupplung kann dabei auf beiden Seiten der Rohr-/Leitungskonstruktion auch in Abhängigkeit vom zu fördernden Medium, von der Pumpleistung oder dergleichen Parametern abhängig sein und vom Fachmann demgemäß angepasst werden.
Die in Fig. 1 beschriebene Umkippschutzeinrichtung 10 weist demnach eine starre Rohr-/Leitungskonstruktion 11 auf, welche über einen U-förmigen Abschnitt 13 an der Kopfseite der Pumpe (nicht dargestellt) abgeht und über einen/den L-förmigen Abschnitt 4 unten im Bereich des Bodens bzw. der Standebene horizontal zur Seite radial nach außen abgeht. Der Fachmann kann die obere zweifache 90°-Rohrbogen-Kombination wahlweise auch durch einen einzelnen 180°-Rohrbogen ersetzen, insbesondere in Abhängigkeit von anwendungsspezifischen Anforderungen an den Querversatz (z.B. in Abhängigkeit vom Tauchpumpentyp und dessen seitlicher Ausladung).
Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung wird dabei auch sichergestellt, dass eine/die während des Betriebs der Pumpe im Bereich des Anschlusses wirkende Kraft im Wesentlichen in horizontaler Richtung im Zusammenhang mit einer Schlauchleitung übertragbaren Reibungskraft, die an der horizontal befindlichen lösbaren Schlauchverbindung 5 der Pumpe angeschlossen ist, parallel zur Bezugsoberfläche abgegeben wird; dies verlagert also einen Wirkungshebel etwaiger an der Pumpe angreifender Kräfte sehr weit nach unten und richtet die Kraftwirkungsrichtung dabei auch in eine vorteilhafte Richtung; dadurch wird ein Umkippen auf sehr effektive Weise verhindert bzw. ein diesbezügliches Risiko spürbar minimiert.
In der Fig. 2 ist eine Tauchpumpe 20 mit einer daran gekuppelten Umkippschutzeinrichtung 10 mit den zuvor weiter oben beschriebenen Merkmalen gezeigt. Der konstruktive Aufbau der starre Rohr-/Ueitungskonstruktion 11 kann vom Fachmann auch in Abhängigkeit des Ueitungsdurchmessers und der gewünschten Art der Verbindung bzw. Kupplung zur Pumpe und/oder zum abgehenden Schlauchleitungssystem gewählt werden; vorteilhafter Weise wird dabei das Konzept einer Umlenkung von zunächst um 180° nach unten und dann um 90° zur Seite wie hier beschrieben realisiert, so dass eine Umlenkung vom vertikal nach oben gerichteten Auslass 23 in seitlicher (horizontaler) Richtung auf einem deutlich tieferen Höhenniveau insbesondere unterhalb des Schwerpunkts der Tauchpumpe sichergestellt ist.
Der in Fig. 2 veranschaulichte Vertikalabstand zwischen unterem Rohrbogen 4 und Bodenebene xy20 kann je nach Anwendungsfall auch individuell angepasst werden, insbesondere auch deutlich kleiner als dargestellt gewählt werden (insbesondere in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Untergrundes oder von der Höhe des Tauchpumpenansaugstücks). Beispielsweise kann ein Katastrophenschutzfahrzeug mehrere kuppelbare Umkippschutzeinrichtungen 10 mit unterschiedlicher Vertikalerstreckung z.B. in 5cm-Schritten mit sich führen und im Einzelfall die vorteilhafteste Anordnung wählen. Bezugszeichenliste
1 seitlich verlaufender Rohrabschnitt, insbesondere horizontal verlaufende Rohrleitung
2 in Höhenrichtung verlaufender Rohrabschnitt, insbesondere vertikal verlaufende Rohrleitung
3 Verbindungsabschnitt, insbesondere Anschweißnippel für Stoffschluss
4 Winkelstück oder winkeliger L-Abschnitt, insbesondere 90°-Rohrbogen
5 Kupplungsabschnitt, insbesondere lösbare Schlauchverbindung (Schlauchkupplung)
10 Umkippschutzeinrichtung
11 Rohr-/Leitungskonstruktion
13 U-förmiger Abschnitt
20 Tauchpumpe (bzw. Tauchpumpenvorrichtung)
21 Kopfseite
23 Auslass
25 Unterseite, Fuß d lateraler Abstand r radiale Richtung rlO Radialebene (Erstreckungsebene der Umkippschutzeinrichtung) xy20 Standfläche, Bezugsebene (bestimmungsgemäße Ausrichtung der Pumpe) x Eängsrichtung insbesondere in Horizontalebene y Querrichtung insbesondere in Horizontalebene z Höhenrichtung, insbesondere Vertikale

Claims

Patentansprüche
1. Umkippschutzeinrichtung (10) für Tauchpumpen (20) mit orthogonal zur Bezugsoberfläche (xy20) abgehender Schlauchleitung, wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) eingerichtet ist zur horizontalen Schwerpunktverlagerung und Kraftableitung bezüglich der Tauchpumpe (20), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Umkippschutzeinrichtung (10) ein zur Tauchpumpe (20) parallel vertikal verlaufendes Rohr (2) aufweist, welches über zwei 90°-Rohrbögen (4) und einen horizontal verlaufenden Rohrabschnitt (1) geometrisch auf Abstand (d) gehalten ist und mittels eines am abgehenden Rohrbogen (4) befestigten Anschweißnippels (5) und einer lösbaren Schlauchverbindung (5) zwischen die Tauchpumpe (20) und eine abgehende/wegführende Schlauchleitung kuppelbar ist.
2. Umkippschutzeinrichtung (10) für Tauchpumpen (20) mit orthogonal zur Bezugsebene (xy20) nach oben an einer/der Kopfseite (21) der Tauchpumpe (20) abgehendem Auslass (23) für gefördertes Medium, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Umkippschutzeinrichtung (10) eine starre Rohr-/Eeitungskonstruktion (11) aufweist, welche bei bestimmungsgemäßer Anordnung an der Tauchpumpe (20) vom Auslass (23) abgeht und sich parallel zur Tauchpumpe in Richtung Bezugsebene (xy20) erstreckt, bevorzugt in zumindest annähernd vertikaler Richtung (z), insbesondere in einem konstanten lateralen Abstand (d) im Bereich von 10-20cm, wobei die Rohr-/Eeitungskonstruktion (11) im Bereich der Bezugsoberfläche (xy20) seitlich abgehend weitergeführt ist, insbesondere zumindest annähernd parallel zur Bezugsebene.
3. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) mittels einer ersten Kupplung an den Auslass (23) kuppelbar ist und seitlich abgehend an einer zweiten Kupplung endet, insbesondere in horizontaler Auslassrichtung.
4. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rohr-/Eeitungskonstruktion (11) einen weitgehend starren Hebel bildet, welcher sich bei bestimmungsgemäßer Anordnung seitlich von der Tauchpumpe (20) erstreckt und eingerichtet ist, ein an der Tauchpumpe angreifendes/wirkendes Kippmoment gegen den Boden bzw. gegen die Bezugsebene abzufangen, insbesondere bei durch die Umkippschutzeinrichtung (10) maximal zugelassenen Kippwinkeln von maximal 5-15°.
5. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) ausgehend von der Kopfseite der Tauchpumpe (20) zunächst U-förmig verläuft und dann in einem 90°-Bogen zur Seite abgeht, insbesondere horizontal parallel zur Standfläche der Tauchpumpe (20) bzw. parallel zum Boden; und/oder wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) eine Umlenkung des Fördermediums von der Kopfseite in eine radial abgehende Richtung auf einer Höhenebene unterhalb des Schwerpunkts der Tauchpumpe sicherstellt; und/oder wobei sich die Umkippschutzeinrichtung (10) zumindest annähernd über eine Höhe entsprechend der Höhe der Tauchpumpe (20) erstreckt oder max. ca. Faktor 1,1 größer/höher ist als die Tauchpumpe oder max. ca. Faktor 0,9 absolut kürzer/kleiner ist als die Tauchpumpe, insbesondere mit einer Erstreckung von max. ca. 20cm über die Tauchpumpe hinaus und bis kurz oberhalb der Bezugsebene/Standfläche .
6. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweilige Bauteile oder Rohrleitungsabschnitte der Rohr-/Eeitungskonstruktion (11) form-/kraftschlüssig druckdicht oder stoffschlüssig druckdicht miteinander verbunden sind; und/oder wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) wenigstens eine lösbare Schlauchverbindung (5) in Ausgestaltung als symmetrische hermaphroditische Schlauchkupplung aufweist, die kompatibel mit einer/der Schlauchkupplung der Tauchpumpe (20) ist.
7. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umkippschutzeinrichtung seitens der Tauchpumpe einen Kupplungsabschnitt aufweist, welcher einen Rotations-Freiheitsgrad um die Hochachse sicherstellt.
8. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) den Strömungspfad des Fördermediums vom Auslass der Tauchpumpe (20) in eine horizontale Förder-ZAuslassrichtung umlenkt, insbesondere auf einem zunächst U- förmigen und dann im weiteren Verlauf E-förmigen Strömungspfad, welcher bevorzugt durch eine einstückige starre Rohrleitungskonstruktion vorgegeben ist.
9. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) als form-/kraftschlüssig kuppelbare Nachrüstkomponente bereitgestellt/bereitstellbar ist, insbesondere umfassend pumpenseitig und auslassseitig symmetrische hermaphroditische Kupplungskomponenten .
10. Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strömungspfad für das Fördermedium durch einen U-förmigen Rohrabschnitt und einen sich daran 17 anschließenden L-förmigen Rohrabschnitt der starren Rohr-/Leitungskonstruktion (11) definiert ist und stromab davon z.B. in ein flexibles Schlauchleitungssystem überfiihrbar ist, insbesondere mittels hermaphroditischer Schlauchkupplung .
11. Tauchpumpe (20) mit einer Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Tauchpumpe (20) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein/der Auslass (23) der Tauchpumpe (20) kopfseitig angeordnet ist, insbesondere zumindest annähernd mittig und nach zumindest annähernd vertikal oben abgehend.
13. Tauchpumpe (20) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Tauchpumpe (20) eine Standfläche (xy20) definiert, welche mittels der Umkippschutzeinrichtung (10) seitlich ausladend um mindestens 20-30% des Durchmessers oder der Breite der Standfläche (xy20) vergrößert/verlängert ist.
14. Tauchpumpe (20) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) den Strömungspfad des zu fördernden Mediums derart vordefmiert, dass das Fördermedium zunächst vertikal nach oben und über einen U-förmigen Abschnitt nach unten und daraufhin über einen sich daran anschließenden L-förmigen und seitlich horizontal abgehenden bzw. ausleitenden Abschnitt geleitet wird.
15. Verwendung einer kopfseitig insbesondere obenauf an eine Tauchpumpe (20) kuppelbaren Umkippschutzeinrichtung (10) in einer seitlichen Anordnung und Erstreckung neben der Tauchpumpe (20) derart, dass die Umkippschutzeinrichtung (10) eine Abstützfunktion gegen eine Kippbewegung der Tauchpumpe (20) gegenüber der Stand-/Bezugsebene (xy20) erfüllt, wobei die Umkippschutzeinrichtung (10) den Strömungspfad des zu fördernden Mediums mittels eines zunächst U-förmigen und nach unten leitenden Abschnitts und eines sich daran anschließenden L-förmigen und seitlich horizontal abgehenden bzw. ausleitenden Abschnitts vordefmiert, insbesondere in einer Tauchpumpe (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 14, insbesondere mit der Umkippschutzeinrichtung in Ausgestaltung als Umkippschutzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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