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Title:
GARDEN PUMP ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/091809
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a garden pump arrangement comprising a centrifugal pump impeller. According to the invention, the rotational axis of the impeller is aligned vertically, the impeller chamber is positioned lower than the outlet connection and the inlet connection in the pump housing, and water is fed from below into the impeller chamber. Advantageously, the inlet connection likewise lies higher than the impeller chamber. The impeller chamber is thereby always sufficiently filled with water even when air bubbles occur in the delivered water and/or when the pump is not completely filled so that a low pressure that is sufficient for the suction can be reliably generated.

Inventors:
AGRAWAL RAM KRISHNA (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/000422
Publication Date:
August 04, 2011
Filing Date:
January 26, 2010
Export Citation:
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Assignee:
GARDENA MFG GMBH (DE)
AGRAWAL RAM KRISHNA (DE)
International Classes:
F04D9/00; F04D9/06; F04D13/06; F04D29/42
Foreign References:
US4934914A1990-06-19
US2578322A1951-12-11
DE4304149C11994-09-08
US3637331A1972-01-25
DE4230306A11994-03-17
DE19923357A12000-04-13
Attorney, Agent or Firm:
GARDENA MANUFACTURING GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Gartenpumpenanordnung mit einem eine Aufstellebene (SE) für eine Betriebsstellung bildenden Pumpengehäuse (PG), mit einem in dem Pumpen- gehäuse integrierten elektrischen Antriebsmotor (AU) und mit wenigstens einem um eine vertikale Drehachse (DA) rotierenden Kreiselpumpen- Laufrad (LR) in einer Laufradkammer (LK), deren Eintrittsöffnung (EO) in vertikaler Richtung zwischen dem Laufrad und der Aufstellebene liegt, sowie mit einem oberhalb des Laufrads liegenden Ausgangsanschluss (AA) des Pumpengehäuses.

2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Jet-Düse (JD) in Strömungsrichtung vor der Eintrittsöffnung und vorzugsweise tiefer als diese angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Jet-Düse (JD) seitlich gegen die Eintrittsöffnung (EO) versetzt und die Düsenrichtung des Düsenkanals (DK) der Jet-Düse quer zur Drehachse (DA), vorzugsweise im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in stromauf- wärtiger Verlängerung der Düsenrichtung vor der Jet-Düse im Pumpengehäuse eine mit einer lösbaren Abdeckung (DD) verschlossene Reinigungsöffnung vorgesehen ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingangsanschluss (EA) am Gehäuse (PG) höher angeordnet ist als die Laufradkammer (LK).

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Leitungsabschnitt (LZ) zwischen dem Eingangsanschluss und der Eintrittsöffnung die Strömungsrichtung zumindest überwiegend nach unten gerichtet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein überwiegender Teil des ersten Leitungsabschnitts parallel zur Rotationsachse des Laufrads verläuft. 8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Eingangsanschluss und der Laufradkammer ein vorzugsweise entnehmbarer Schmutzfilter (Fl) angeordnet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (AM) oberhalb der Laufradkammer angeordnet und vorzugsweise wasserdicht gekapselt ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung aus dem Motorgehäuse nach außen zur Abführung von im Motorgehäuse gegebenenfalls auftretendem Leckwasser vorgesehen ist.

Description:
Gartenpumpenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Gartenpumpenanordnung mit einem motorisch angetriebenen Kreiselpumpen-Laufrad.

Pumpenanordnungen mit wenigstens einem Kreiselpumpen-Laufrad sind wartungsarm und wenig störanfällig und häufig in Gartenpumpen und Tauchpumpen eingesetzt. Bei Tauchpumpen rotiert das Kreiselpumpen-Laufrad um eine im Betrieb im wesentlichen horizontale Achse und die Eintrittsöffnung in die Pumpenkammer liegt nur um ein geringes Maß über der Aufstellebene des Pumpengehäuses und bestimmt typischerweise die minimale Höhe eines nicht weiter absaugbaren Wasserrestes. Eine solche Tauchpumpe ist in der DE 4230306 A1 be- schrieben.

Demgegenüber sind Gartenpumpen, wie z. B. in der DE 19923357 A1 mit parallel zur typischerweise horizontalen Aufstellebene verlaufender Rotationsachse zum Ansaugen von Wasser auch aus Wasserbehältern mit tiefer liegenden Wasserpegeln vorgesehen. In Verlängerung der Rotationsachse vor der Eintrittsöffnung in die Pumpenkammer, in der das wenigstens eine Kreiselpumpen- Laufrad rotiert, kann eine Jet-Düse angeordnet sein, welche das Ansaugen unterstützt. Die Gartenpumpen sind tragbar und kompakt mit im Pumpengehäuse integriertem elektrischem Antriebsmotor ausgeführt. Bei derartigen Pumpen treten aber häufig Probleme beim Ansaugen auf, insbesondere nach Abschalten und erneutem Einschalten der Pumpe.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Gartenpumpe mit verbessertem Ausgangsverhalten anzugeben. Die Erfindung ist im Anspruch 1 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Ansaugprobleme bei herkömmlichen Gartenpumpen sowohl durch unvollständige Vorbefüllung der leeren Pumpe, als auch durch Ansammeln von mit dem Wasser angesaugter Luft im Pumpengehäuse entstehen. Die vertikale Ausrichtung der Rotationsachse des Laufrads, die Positionierung des Pumpenausgangs oberhalb der Laufradkammer und die Anordnung der Eintrittsöffnung in die Laufradkammer unterhalb des Pumpenrades führt dazu, dass auch bei nur teilweise mit Wasser gefüllter Pumpe meistens noch ausreichend Wasser zur Bedeckung des Laufrads vorliegt, so dass bei dessen Rotation ein hinreichend starker Unterdruck auf der Saugseite der Pumpe entsteht und Wasser aus einem Vorratsbehälter ange- saugt werden kann. In der Pumpenkammer auftretende Luft steigt auch von selbst nach oben über das Laufrad auf und wird durch das nachströmende Wasser zum Pumpenausgang, der in üblicher Weise höher liegt als die Pumpenkammer, verdrängt. Vorteilhafterweise ist, wie für Gartenpumpen an sich gebräuchlich, in Strömungsrichtung vor der Eintrittsöffnung der Laufradkammer eine Jet-Düse angeordnet. Diese kann vorteilhafterweise mit der Düsenachse als Haupt- Strömungsrichtung der Düse quer zur Rotationsachse des Laufrads ausgerichtet und insbesondere im wesentlichen parallel zu der durch das Pumpengehäu- se bestimmten Aufstellebene, also im Regelfall horizontal ausgerichtet. Durch die Querausrichtung der Jet-Düse kann diese mit zur Verstärkung des Ansaugeffekts vorteilhafter Baulänge ausgeführt und zugleich das wasserführende Volumen unter dem Niveau des Laufrads gering gehalten werden, was wiederum das Ansaugverhalten auch in Gegenwart von Luft in der Pumpe begünstigt. Der Strömungsweg ist nach dem Düsenausgang vorteilhafterweise in eine zur Pumpenachse parallele Richtung an der Eintrittsöffnung in die Laufradkammer umgelenkt. Vorteilhafterweise ist in Verlängerung der Düsenachse der Jet-Düse, vorzugsweise bei der Einströmseite der Jet-Düse eine erste Öffnung in dem Pumpengehäuse vorgesehen, welche durch eine lösbare Abdeckung verschlossen ist und durch welche eine Reinigung des Bereichs der Jet-Düse vorgenommen werden kann. Durch diese Öffnung kann die Pumpe auch leicht entleert wer- den.

Der Eingangsanschluss des Pumpengehäuses liegt vorteilhafterweise höher als die Laufradkammer. Vorteilhafterweise verläuft ein erster Leitungsabschnitt innerhalb des Pumpengehäuses nach dem Eingangsanschluss in Richtung der Eintrittsöffnung bzw. der Jet-Düse im wesentlichen senkrecht von oben nach unten. Ein Schmutzfilter kann vorteilhafterweise in einem solchen ersten Leitungsabschnitt angeordnet und vorteilhafterweise in Verlängerung dieses ersten Abschnitts nach oben aus einer verschließbaren zweiten Öffnung zur Reinigung oder zum Austausch entnommen werden. Durch die zweite Öffnung kann die Pumpe auch auf einfache Weise mit Wasser befüllt werden. Der Eingangsanschluss mündet vorteilhafterweise seitlich in den ersten Leitungsabschnitt.

Vorteilhafterweise sind ein oberhalb des Laufrads angeordneter elektrischer Antriebsmotor sowie eine gegebenenfalls diesem zugeordnete Elektronik was- serdicht gekapselt. Zur Abführung von demnach eventuell in der Motorkammer auftretendem Leckwasser kann eine Leitung von der Motorkammer ins Freie in an sich bei Gartenpumpen bekannter Art vorgesehen sein. Auf der Ausgangs- seite der Pumpe kann in gebräuchlicher Weise ein Rückschlagventil vorgesehen sein. ln vorteilhafter Weiterbildung kann die Gartenpumpe als Tauchpumpe eingesetzt sein, indem die erste Gehäuseöffnung bei der Jet-Düse als Ersatz- Pumpeneingang geöffnet und der höher liegende Eingangsanschluss ver- schlössen wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 in einer Schnittdarstellung gezeigte Pumpe noch eingehend veranschaulicht.

Bei dem in Fig. 1 skizzierten schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Gartenpumpe sind, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, Eingangsanschluss EA und Ausgangsanschluss AA am Pumpengehäuse und die Welle eines elektrischen Antriebsmotors als in der Schnittebene der Darstellung liegend angenommen.

In dem Pumpengehäuse PG ist ein Antriebsmotor AM in einer Motorkammer MK vorzugsweise wasserdicht gekapselt. Eine Motorelektronik ME kann in der Motorkammer MK oder in einer separaten Gehäusekammer angeordnet und vorteilhafterweise gleichfalls wasserdicht gekapselt sein. Elektrische Verbindungen zwischen der Motorelektronik ME und dem Antriebsmotor AM sind angedeutet.

Der Antriebsmotor AM treibt über eine Motorwelle MW ein Lüfterrad LR um ei- ne Drehachse DA rotierend an. Die Unterseite des Pumpengehäuses definiert eine Aufstellebene SE, welche im regulären Betriebszustand im wesentlichen eine Horizontalebene bildet. Die Drehachse DA verläuft dann im typischen Betriebszustand im wesentlichen vertikal. Das Laufrad LR ist nach den allgemein bekannten Prinzipien von Kreiselpumpen aufgebaut und in einer Laufradkam- mer LK innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet. Die Eintrittsöffnung EO in die Laufradkammer liegt in axialer Richtung der Drehachse DA unterhalb des Laufrades. Der Ausgangsanschluss AA des Pumpengehäuses liegt höher als das Laufrad LR bzw. die Laufradkammer LK. Eine Strömungsverbindung zwi- sehen Laufradkammer LK und dem Ausgangsanschluss AA ist die Motorkammer MK umgebend ausgebildet.

Stromaufwärts der Eintrittsöffnung EO in die Laufradkammer LK ist eine Jet- Düse vorgesehen, deren langgestreckter Düsenkanal DK im wesentlichen pa- rallel zur Aufstellebene SE ausgerichtet ist. Das aus dem Düsenkanal DK der Jet-Düse JD austretende Wasser wird in einem Krümmungsabschnitt in eine im wesentlichen vertikale Richtung zu der Eintrittsöffnung EO in die Laufradkammer LK umgelenkt. Ein Eingangsanschluss EA des Pumpengehäuses ist höher als die Laufradkammer LK positioniert und führt im dargestellten Beispielsfall seitlich weg. Ein Leitungsabschnitt LZ zwischen dem Eingangsanschluss EA und dem Eingang der Jet-Düse verläuft im wesentlichen vertikal und ist seitlich versetzt gegen die Motorkammer MK angeordnet. In dem Leitungsabschnitt LZ kann vorteilhafterweise ein Filter Fl zum Ausfiltern von Verunreinigungen in dem über den Eingangsanschluss EA angesaugten Wasser und/oder ein Rückschlagventil RV zur Verhinderung des Rückströmens von Wasser aus der Pumpe zum Eingangsanschluss EA vorgesehen sein. Filter Fl und/oder Rückschlagventil RV können vorteilhafterweise durch eine mittels eines Deckels DE verschließbare Öffnung des Pumpengehäuses zu Reinigungszwecken entnommen werden.

Eine weitere Gehäuseöffnung in stromaufwärts gerichteter Verlängerung des Düsenkanals DK der Jet-Düse ist durch eine Abdeckung DD verschlossen. Nach Entfernen der Abdeckung DD kann erforderlichenfalls die Jet-Düse gereinigt oder eventuell auch aus dem Gehäuse entnommen werden. Die Strömungsverläufe des Wassers zwischen Eingangsanschluss EA und Ausgangsanschluss AA sind durch mehrere gekrümmte Pfeile angedeutet. Vor der Inbetriebnahme der Pumpe kann über eine der Gehäuseöffnungen, insbesondere über die durch den Deckel DE verschlossene Gehäuseöffnung Wasser in die Pumpe eingefüllt werden, welches durch das Filter, das Rückschlagventil und die Jet-Düse in die Laufradkammer LK strömt. Auch bei nicht vollständiger Befüllung der Pumpe steht die Laufradkammer LK in der Regel ausreichend unter Wasser, so dass bei rotierendem Laufrad zuverlässig an der Eintrittsöffnung EO ein Unterdruck erzeugt und Wasser durch die stromaufwärts liegenden Leitungsabschnitte angesaugt wird. Auch beim Auftreten von Luftblasen in dem angesaugten Wasser steigt die Luft aus der Laufradkammer vertikal auf, so dass selbst beim Abschalten der Pumpe und Vorliegen von Luft im angesaugten Wasser die Laufradkammer LK mit Wasser gefüllt bleibt und beim Wiedereinschalten der Pumpe zuverlässig ein Unterdruck an der Eintrittsöffnung EO erzeugt und Wasser über den Eingangsanschluss EA angesaugt wird. Die zuvor eventuell in der Pumpe enthaltene Luft wird durch das von dem Laufrad nachgeförderte Wasser nach oben und durch den Ausgangsanschluss AA verdrängt.

Die Ausrichtung der Jet-Düse JD mit im wesentlichen horizontaler Ausrichtung des Düsenkanals DK erlaubt eine für eine ansaugverstärkende Wirkung der Jet-Düse vorteilhafte Baulänge, ohne die Bauhöhe der Pumpe und das wasser- führende Volumen unterhalb der Eintrittsöffnung EO unangemessen zu erhöhen. Die Gartenpumpe kann auch als Tauchpumpe eingesetzt werden, wenn der Eingangsanschluss EA verschlossen und die Abdeckung DD geöffnet, eventuell durch ein Sieb gegen grobe Verschmutzungen ersetzt wird. Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.




 
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