[0001] Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat sowie ein Verfahren zum modularen Aufbau
eines Pumpenaggregates.
[0002] Es sind Pumpenaggregate, insbesondere mehrstufige Pumpenaggregate bekannt, bei welchen
je nach gewünschter Leistung des Pumpenaggregates unterschiedliche Anzahlen von Pumpenstufen
aufeinandergesetzt werden. Dabei sind die einzelnen Pumpenstufen vorzugsweise identisch
ausgebildet und werden durch geeignete Verbindungsmittel, beispielsweise Spannbänder
zusammengehalten.
[0003] Auch wenn die einzelnen Pumpenstufen identisch ausgebildet sind, sind bestimmte Bauteile
in ihrer Länge auf die Gesamtzahl der verwendeten Pumpenstufen abzustellen. Dies ist
zum einen die Welle, welche die Laufräder der Pumpenstufen antreibt und sich durch
die gesamte Pumpe erstreckt und an einem Ende mit einer Motorwelle gekuppelt wird.
Zum anderen sind dies die Spannbänder, welche die einzelnen Pumpenstufen zusammenhalten,
und ggf. eine Kabelführung, welche an der Außenseite des Pumpenaggregates angeordnet
wird, um das Anschlusskabel vom Antriebsmotor, welcher am unteren Ende des Pumpenaggregates
angeordnet ist, zum oberen Ende zu führen. Diese Bauteile müssen somit in unterschiedlichen
Längen gefertigt und bereitgestellt werden, um Pumpenaggregate mit unterschiedlichen
Anzahlen von Pumpenstufen aufbauen zu können.
[0004] Im Hinblick darauf ist es Aufgabe der Erfindung, den Aufbau derartiger Pumpenaggregate
dahingehend zu verbessern, dass Pumpenaggregate mit unterschiedlichen Anzahlen von
Pumpenstufen mit einer verringerten Anzahl von speziell anzupassenden Einzelteilen
aufgebaut werden können.
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Pumpenaggregat mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
sowie durch ein Verfahren zum modularen Aufbau eines Pumpenaggregates mit den im Anspruch
16 angegebenen Merkmalen gelöst.
[0006] Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist eine Pumpe mit einer oder mehreren Pumpenstufen
auf. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass unterschiedliche Anzahlen identischer
Pumpenstufen aneinandergesetzt werden können, um ein Pumpenaggregat mit einer gewünschten
Anzahl von Pumpenstufen aufzubauen. Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist daher
einen modularen Aufbau auf. Die einzelnen Pumpenstufen werden mit einem Antriebsmotor
gekoppelt.
[0007] Um die Zahl der erforderlichen Einzelteile, welche für einen derartigen modularen
Aufbau zur Realisierung von Pumpen mit unterschiedlichen Anzahlen von Pumpenstufen
erforderlich sind, zu reduzieren, ist erfindungsgemäß ein spezieller Aufbau einzelner
Bauteile des Pumpenaggregates vorgesehen. Es handelt sich bei diesen um die längenabhängigen
Bauteile, deren Länge von der Anzahl der verwendeten Pumpenstufen abhängt, d. h. insbesondere
die Welle, mögliche Spannelemente und/oder ggf. eine erforderliche Kabelführung. Erfindungsgemäß
ist vorgesehen, zumindest eines dieser Bauteile, deren axiale Länge von der Anzahl
der Pumpenstufen abhängt, an zumindest einem seiner Axialenden so auszubilden, dass
an diesem Axialende keine in dem Bauteil selbst ausgebildete, auf das Axialende beschränkte
Anschlusskonfiguration vorgesehen ist. Das heißt, die Bauteile sollen so ausgebildet
werden, dass zumindest ein Axialende keine spezielle geometrische Ausgestaltung aufweisen
muss, welche es ermöglicht, dieses Axialende mit anderen Bauteilen zu verbinden oder
zu kuppeln. Dadurch wird es möglich, dieses Bauteil von einem längeren Bauteil in
der gewünschten Länge abzulängen. So kann, beispielsweise wenn eine kürzere Welle
benötigt wird, diese von einer längeren Welle oder einem längeren Stangenmaterial
abgesägt werden. Entsprechend kann ein Spannelement je nach Bedarf gekürzt werden.
Diese Bauteile weisen nicht, wie beispielsweise eine herkömmliche Welle, am Axialende
Formschlusselemente zur Kupplung mit einer Motorwelle oder wie ein Spannelement Haken
zum Einhaken in angrenzende Pumpenbauteile auf. Statt einer derartig speziellen Anschlusskonfiguration
am Axialende der Bauteile selbst ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Axialende mit
einem zusätzlichen Anschlusselement zu verbinden. Dabei soll diese Verbindung kraft-
und/oder formschlüssig erfolgen, wobei vorzugsweise keine zusätzlichen speziellen
Verbindungselemente oder Verbindungstechniken zu verwenden sind. Das Anschlusselement
wiederum ist mit angrenzenden Teilen des Pumpenaggregates gekuppelt und/oder verbunden
oder zur Kupplung mit angrenzenden Teilen des Pumpenaggregates vorgesehen. Das heißt,
das Anschlusselement weist die spezielle Anschlusskonfiguration, beispielsweise in
Form einer Kupplung, zur Verbindung mit einer Motorwelle auf.
[0008] Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufbau der längenabhängigen Bauteile hat den Vorteil,
dass ein Pumpenaggregat mit einer bestimmten Anzahl von Pumpenstufen nicht nur industriell
gefertigt werden kann, sondern beispielsweise auch von einem Händler vor Ort in der
gewünschten Konfiguration zusammengesetzt werden kann. Dabei ist keine aufwändige
Lagerhaltung erforderlich, welche die längenabhängigen Bauteile in allen evtl. benötigten
Längen vorhält. Vielmehr können diese Elemente in einer maximalen Länge oder ggf.
auch als "Endlosmaterial" bereitgestellt werden, von welchem dann die benötigte Länge
abgelängt, beispielsweise abgeschnitten oder abgesägt wird. Die Länge ergibt sich
aus der Anzahl von Pumpenstufen. Das abgelängte Bauteil wird dann mit einem Axialende
oder mit beiden Axialenden mit entsprechenden Anschlusselementen kraft- und/oder formschlüssig
verbunden, um dann mittels der Anschlusselemente eine Verbindung zu den angrenzenden
Pumpenteilen herstellen zu können. Die Verbindung mit den Anschlusselementen erfordert
keine spezielle Ausgestaltung der Axialenden der längenabhängigen Bauteile selber,
so dass eine aufwändige Bearbeitung dieser Enden, beispielsweise ein Einbringen einer
Nut für eine Passfeder o. ä. entfallen kann.
[0009] Bei dem Bauteil bzw. dem längenabhängigen Bauteil handelt es sich gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform um ein Spannelement, vorzugsweise ein Spannband, welches
die Pumpe des Pumpenaggregates in axialer Richtung zusammenhält. Ein derartiges Spannelement
oder Spannband erstreckt sich über die Länge der Pumpe, d. h. an der Außenseite der
aufeinander- bzw. aneinandergesetzten Pumpenstufen entlang von der ersten bis zur
letzten Pumpenstufe und wird dort mit angrenzenden Bauteilen der Pumpe verbunden.
Diese angrenzenden Bauteile sind die Endabschnitte der Pumpe, beispielsweise der Druckstutzen
am Austrittsende und ein Verbindungselement am entgegengesetzten Ende, welches die
Saugöffnungen der Pumpe aufweist und zur Verbindung mit einem Antriebsmotor vorgesehen
ist. Ein derartiges Spannelement kann beispielsweise als lange Gewindestange ausgebildet
sein, welche leicht auf die gewünschte Länge abgelängt werden kann. Dabei weist eine
solche Gewindestange eben keine auf das Axialende beschränkte Anschlusskonfiguration
auf, vielmehr erstreckt sich das Gewinde vorzugsweise über die gesamte Länge oder
aber zumindest über eine über den Endbereich hinausgehende Länge der Gewindestange.
Die Anschlusselemente können dann an den Axialenden angeschraubt werden.
[0010] Besonders bevorzugt ist die Ausbildung des Spannelementes als Spannband, beispielsweise
als Blechstreifen aus rostfreiem Edelstahl. Ein solches Material kann in großer Länge,
beispielsweise aufgerollt, bereitgestellt werden und dann in der gewünschten Länge
abgeschnitten werden, abhängig davon, welche Anzahl von Pumpenstufen zusammengehalten
werden soll. Diese Spannbänder weisen dann nicht, wie bei herkömmlicher Konfiguration,
an ihren Axialenden fest ausgebildete Haken oder Gewindeabschnitte zum Verbinden mit
angrenzenden Pumpenteilen auf, sondern werden dort mit einem Anschlusselement verbunden,
welches eine spezielle geometrische Konfiguration zur Verbindung mit angrenzenden
Pumpenteilen aufweist.
[0011] Bevorzugt ist das Spannelement an zumindest einem Axialende formschlüssig mit einem
Anschlusselement verbunden, welches Verbindungsmittel, insbesondere einen Haken und/oder
ein Gewinde aufweist, welche das Spannelement an der Pumpe fixieren. Das Spannelement
ist dabei so ausgestaltet, dass es eben nicht am axialen Ende eine spezielle Anschlusskonfiguration
aufweist. Vielmehr kann es auf ein gewünschtes Maß von einem längeren Bauteil abgelängt
werden, ohne dass das dabei entstehende axiale Ende speziell bearbeitet werden müsste,
um ihm eine Anschlusskonfiguration zu geben. Vielmehr wird dieses Axialende dann kraft-
und/oder formschlüssig mit dem Anschlusselement verbunden, welches diese Anschlusskonfiguration
aufweist. Diese Anschlusskonfiguration kann in bekannter Weise als Haken oder Gewinde
ausgebildet sein, um das Spannband an der Pumpe zu befestigen.
[0012] Gemäß einer speziellen Ausführungsform ist das Spannelement an zumindest einem Axialende
formschlüssig mit einem Anschlusselement verbunden, wobei das Anschlusselement in
die Pumpe integriert ist. Das bedeutet, zumindest eines der Anschlusselemente kann
integraler Bestandteil einer weiteren Komponente der Pumpe, beispielsweise eines Verbindungsstückes
zwischen den Pumpenstufen und einem Antriebsmotor sein. So kann die Zahl der erforderlichen
Bauteile reduziert werden, da zumindest an einem Axialende des Spannelementes auf
ein separates Anschlusselement verzichtet werden kann. Gleichzeitig muss an diesem
Ende keine spezielle Anschlussgeometrie an dem Spannband ausgebildet werden. Stattdessen
ist an einer Komponente der Pumpe, beispielsweise dem Verbindungsstück eine Aufnahme
ausgebildet, in welcher das Spannband formschlüssig fixiert werden kann. Die Aufnahme
entspricht dabei der Aufnahme, wie sie auch in einem separaten Anschlusselement zur
formschlüssigen Verbindung ausgebildet wird.
[0013] Bevorzugt ist das Spannelement mit einer sich über die Länge wiederholenden Anordnung
von Eingriffselementen versehen, welche mit korrespondierenden Eingriffselementen
an dem Anschlusselement in Eingriff sind oder in Eingriff treten können. Dabei wiederholen
sich die Eingriffselemente vorzugsweise in bestimmten Abständen, welche der Länge
einer Pumpenstufe entsprechen. So ist sichergestellt, dass wenn das Spannelement auf
eine Länge, welche einer bestimmten Zahl von Pumpenstufen entspricht, abgelängt wird,
am Axialende genau ein passendes Eingriffselement gelegen ist, welches mit einem korrespondierenden
Eingriffselement an dem Anschlusselement in Eingriff treten kann. Derartige Eingriffselemente
können beispielsweise Löcher oder Vorsprünge sein, welche sich in definierten Abständen
wiederholend über die Länge des Spannelementes verteilt in dem Spannelement angeordnet
sind. An dem Anschlusselement können korrespondierende Ausnehmungen oder Vorsprünge
ausgebildet sein, welche mit diesen Löchern oder Vorsprüngen an dem Spannelement in
Eingriff treten können.
[0014] Besonders bevorzugt sind die Eingriffselemente an dem Spannelement in Form von sich
in axialer Richtung wiederholenden Änderungen der Breite des Spannelementes ausgebildet.
Das bedeutet, das Spannelement weist an seiner Außenkontur eine wellen- oder zickzackförmige
Form auf, so dass in Längsrichtung des Spannelementes Hinterschneidungen bzw. Schultern
gebildet werden, welche von Eingriffselementen an dem Anschlusselement hintergriffen
werden können. Besonders bevorzugt ist das Spannelement dabei als flaches Spannband
ausgebildet, dessen Seitenkanten wellen- oder zickzackförmig konturiert sind. Alternativ
wäre beispielsweise auch eine oder zwei gezahnte Seitenkante(n) oder die Ausbildung
einzelner regelmäßig beabstandeter Ausnehmungen oder Vorsprünge an einer Seitenkante
oder beiden Seitenkanten denkbar.
[0015] Das Anschlusselement weist korrespondierend vorzugsweise eine Aufnahme für das Spannelement
auf, welche sich in ihrer Breite zu einem Axialende derart verjüngt, dass sie das
Spannelement in einem Bereich mit verringerter Breite hintergreift. Das heißt, die
Aufnahme für das Spannelement in dem Anschlusselement weist an dem dem Spannelement
zugewandten Ende eine geringere axiale Breite auf. Vorzugsweise ist diese eine axiale
Breite, welche der Breite des Spannelements an seiner schmalsten Stelle entspricht.
Ausgehend von dieser Verjüngung der Breite am Axialende erweitert sich die Aufnahme
vorzugsweise in der dem Spannelement abgewandten Axialrichtung, so dass dort ein Bereich
des Spannelementes mit größerer Breite aufgenommen werden kann. So umgreift die Aufnahme
des Anschlusselementes den in der Breite erweiterten Bereich des Spannelementes.
[0016] Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil, d.
h. das längenabhängige Bauteil eine Welle der Pumpe, welche das oder die Laufräder
antreibt, wobei die Welle an einem Längsende kraftschlüssig mit einer Kupplung versehen
ist, welche ein Anschlusselement bildet. Die kraftschlüssige Verbindung mit der Kupplung
hat den Vorteil, dass in der Welle selber keine Formschlusselemente am Axialende ausgebildet
werden müssen. Die kraftschlüssige Verbindung kann an einer glatten Welle erfolgen,
so dass diese in gewünschter Länge von einem Stab- oder Rohrmaterial abgelängt werden
kann. Die Kupplung dient vorzugsweise zur Verbindung mit dem Axialende einer Motorwelle
des an die Pumpe angesetzten Motors, wobei Motor und Pumpe das erfindungsgemäße Pumpenaggregat
bilden.
[0017] Bevorzugt weist die Kupplung an einer Axialseite ein Kraftschlusselement und an einer
entgegengesetzten Axialseite ein Formschlusselement auf. Das Kraftschlusselement dient
zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Pumpenwelle, wie vorangehend beschrieben.
Das Formschlusselement dient zur Verbindung mit dem Axialende der Motorwelle. Das
Formschlusselement kann beispielsweise als Innenverzahnung in einer Aufnahmeöffnung
am Axialende der Kupplung ausgebildet sein, in welche ein gezahntes Ende der Motorwelle
eingreift, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen Motorwelle und Kupplung
zur Drehmomentübertragung geschaffen wird.
[0018] Die Welle weist vorzugsweise über ihre Länge einen konstanten Querschnitt auf. So
ist es möglich, die Welle je nach Zahl der vorgesehenen Pumpenstufen beliebig von
einem Stabmaterial abzulängen. Eine spezielle geometrische Ausgestaltung des Axialendes
ist, wie vorangehend beschrieben, nicht erforderlich.
[0019] Weiter bevorzugt werden auch die Laufräder der Pumpe kraftschlüssig an der Welle
drehfest fixiert. So sind auch zur Befestigung der Laufräder keine Bearbeitungsschritte
an der Welle selber erforderlich. Vielmehr können die Laufräder auf eine Welle, welche
vorzugsweise über die gesamte Länge einen konstanten Querschnitt aufweist, an der
gewünschten Stelle aufgeklemmt werden.
[0020] Dazu weisen die Laufräder bevorzugt eine Nabe mit konischem Innenumfang und einen
Klemmkonus mit korrespondierendem konischen Außenumfang auf, wobei der Klemmkonus
geschlitzt ist, ein axiales Durchgangsloch aufweist, durch welches sich die Welle
erstreckt, und durch ein Spannelement gegen den konischen Umfang der Nabe geklemmt
ist. Das Spannelement kann beispielsweise eine Schraube sein, welche mit einem Gewinde
am Außenumfang des Klemmkonus in Eingriff ist. Dabei greift die Schraube bzw. Mutter
vorzugsweise an dem Axialende des Klemmkonus an, welches den kleinsten Durchmesser
aufweist. Die Anordnung ist dabei so, dass dieses Ende sich vorzugsweise über das
Axialende der Nabe hinaus erstreckt, so dass die Schraube sich gegen das Axialende
der Nabe abstützen kann. Durch Drehung der Schraube kann der Klemmkonus dann weiter
in das Innere der Nabe gezogen werden, wobei auf Grund der konischen Ausgestaltung
von Innendurchmesser der Nabe und konischem Außenumfang des Klemmkonus der Klemmkonus
in seinem Durchmesser verkleinert wird, indem sich die Breite des Schlitzes verringert.
Auf diese Weise wird der Klemmkonus und mit ihm die Nabe und somit auch das Laufrad
auf die Welle aufgespannt.
[0021] Auch das Kraftschlusselement der Kupplung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass
die Kupplung an einem Axialende eine Aufnahme mit konischem Innenumfang sowie einen
Klemmkonus mit korrespondierendem konischen Außenumfang aufweist, wobei der Klemmkonus
geschlitzt ist, ein axiales Durchgangsloch aufweist, durch welches sich die Welle
erstreckt, und durch ein Spannelement gegen den konischen Innenumfang der Aufnahme
geklemmt ist. Auch dieses Spannelement kann, wie vorangehend anhand der Klemmverbindung
für das Laufrad beschrieben, eine Spannschraube sein. Die Befestigung auf der Welle
entspricht dabei der vorangehenden Beschreibung, wobei die Funktion der Nabe von der
Kupplung übernommen wird. Die Spannschraube kann auch anstatt am Klemmkonus selber
an einem Gewinde an der Kupplung angreifen, welches vorzugsweise am axialen Ende einer
den Klemmkonus aufnehmenden konischen Öffnung angeordnet ist. Durch die Spannschraube,
welche z. B. als Überwurfmutter ausgestaltet sein kann, kann dann der Klemmkonus in
diese konische Öffnung hineingedrückt werden. Dabei verkleinert sich der Klemmkonus
im Durchmesser, wobei der Schlitz sich in seiner Breite verkleinert. Auf diese Weise
wird der Klemmkonus mit der umgebenden Kupplung fest auf die Welle aufgespannt.
[0022] Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist das Bauteil, d. h. das längenabhängige
Bauteil eine sich in axialer Richtung erstreckende Kabelschiene. Eine solche Kabelschiene
wird entlang der Länge der Pumpe angeordnet, um das elektrische Anschlusskabel für
den Antriebsmotor von einem Axialende der Pumpe zum entgegengesetzten Axialende der
Pumpe zu führen. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Pumpe als Tauchpumpe
ausgebildet ist, bei welcher der Motor an der Unterseite der Pumpe angeordnet ist,
während das Kabel nach oben aus dem Bohrloch hinausgeführt werden muss. Auch die Länge
einer solchen Kabelschiene ist abhängig von der Länge der Pumpe, welche wiederum von
der Anzahl der verwendeten Pumpenstufen abhängt.
[0023] Bevorzugt weist die Kabelschiene über ihre gesamte axiale Länge einen konstanten
Querschnitt auf und greift an zumindest einem Axialende in ein Anschlusselement ein,
welches die Kabelschiene am Außenumfang der Pumpe fixiert. Dabei wird die Kabelschiene
vorzugsweise formschlüssig mit dem Anschlusselement verbunden. Das Anschlusselement
weist in diesem Fall Befestigungselemente zur Anbringung an der Pumpe auf, beispielsweise
Löcher, durch welche Schrauben geführt werden können, um das Anschlusselement mit
der Pumpe zu verschrauben. Die formschlüssige Verbindung der Kabelschiene mit den
Anschlusselementen erfolgt vorzugsweise in der Weise, dass an jedem Ende der Kabelschiene
ein Anschlusselement angeordnet wird, wobei jedes Anschlusselement eine Anlagefläche
aufweist, welche mit einer Stirnfläche der Anschlussschiene in Kontakt kommt. So wird
die Kabelschiene durch die beiden Anschlusselemente in ihrer axialen Beweglichkeit
begrenzt, d. h. in axialer Richtung fixiert. Ferner ist das Anschlusselement vorzugsweise
so ausgebildet, dass es die Kabelschiene im Bereich des Axialendes an der Außenseite
umgreift, so dass die Kabelschiene auch in einer Querrichtung, d. h. quer zu ihrer
Längsachse in dem Anschlusselement gehalten wird. In der zweiten Querrichtung normal
zur Längsachse kann die Kabelschiene durch das Anschlusselement in der Weise fixiert
werden, dass die Kabelschiene zwischen Anschlusselement und Außenumfang der Pumpe
bei Befestigung des Anschlusselementes fixiert wird.
[0024] Wenn die Kabelschiene über ihre Länge einen konstanten Querschnitt aufweist, ist
es möglich, die Kabelschiene von einem langen Bauteil mit dem Querschnitt der Kabelschiene
in gewünschter Länge abzuschneiden bzw. abzusägen. Das lange Bauteil ist vorzugsweise
ein langes Profil in Form der Kabelschiene, von welchem die Kabelschiene abgeschnitten
wird.
[0025] Es ist zu verstehen, dass das längenabhängige Bauteil nicht nur entweder ein Spannelement,
eine Welle oder eine Kabelschiene sein kann, sondern dass stattdessen bei dem erfindungsgemäßen
Pumpenaggregat zwei, bevorzugt jedoch alle drei Bauteile, d. h. Welle, Spannelement
und Kabelschiene in der vorangehend beschriebenen Weise ausgebildet sein können. Wenn
vorangehend beschrieben von kraftund/oder formschlüssigen Verbindungen die Rede ist,
so ist zu verstehen, dass diese Verbindungen ggf. zusätzlich verklebt werden können.
Kleben ist ein Verbindungsverfahren, welches nicht nur im industriellen Maßstab einsetzbar
ist, sondern auch vor Ort bei der Montage des Pumpenaggregates vorgenommen werden
kann.
[0026] Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus ein Verfahren zum modularen Aufbau eines
Pumpenaggregates mit einer ein- oder mehrstufigen Pumpe. Dabei entspricht das Pumpenaggregat
vorzugsweise der vorangehenden Beschreibung.
[0027] Gegenstand des Verfahrens ist, dass zumindest eines derjenigen Bauteile des Pumpenaggregates,
deren Länge von der Anzahl der Pumpenstufen, d. h. der Länge der Pumpe abhängt, in
seiner Länge nicht speziell für eine bestimmte Anzahl von Pumpenstufen gefertigt wird.
Stattdessen wird dieses längenabhängige Bauteil vor der Montage der Pumpe auf die
gewünschte Länge, abhängig von der aktuell gewünschten Zahl von Pumpenstufen, zugeschnitten.
Dies ermöglicht es, bedarfsgerecht Pumpen mit der gewünschten Anzahl von Pumpenstufen
zu montieren, ohne für jede realisierbare Anzahl von Pumpenstufen spezielle, längenabhängige
Bauteile vorhalten zu müssen. Stattdessen ist es ausreichend, die längste Version
des jeweiligen Bauteils, welche zum Einsatz kommen könnte, vorzuhalten und dieses
Bauteil gegebenenfalls, wenn weniger Pumpenstufen zum Einsatz kommen sollen, zu kürzen.
Alternativ können die Bauteile auch als Langmaterial bereitgestellt werden. So kann
insbesondere ein Spannband beispielsweise als Blechstreifen von einer Rolle geliefert
werden.
[0028] Zur Montage wird das Bauteil in gewünschter Länge somit von einem Universalbauteil
abgelängt bzw. abgeschnitten. Anschließend wird es an seinem Axialende mit einem Anschlusselement
verbunden, welches wiederum eine spezielle Anschlusskonfiguration aufweist, welche
zur Verbindung oder Kupplung mit angrenzenden Teilen des Pumpenaggregates dient. Die
Verbindung des Axialendes des längenabhängigen Bauteils mit dem Anschlusselement erfolgt
vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig. Hinsichtlich der Details des Verfahrens
wird auf die obige Beschreibung des Pumpenaggregates verwiesen, aus welcher auch die
Details des Verfahrensablaufes hervorgehen.
[0029] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft der beigefügten Figuren beschrieben.
In diesen zeigt:
- Fig. 1
- eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Pumpenaggregates,
- Fig. 2
- die Ansicht eines Spannbandes des Pumpenaggregates gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Explosionsansicht des Spannbandes gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- eine Ansicht des Spannbandes gemäß Figuren 2 und 3 ohne Anschlusselemente,
- Fig. 5
- eine Seitenansicht des Anschlusselementes in Fig. 2 und 3,
- Fig. 6
- eine axiale Draufsicht auf das Anschlusselement gemäß Fig. 5,
- Fig. 7
- eine Schnittansicht einer Kupplung,
- Fig. 8
- eine perspektivische Explosionsansicht der Kupplung,
- Fig. 9
- eine Schnittansicht eines Laufrades des Pumpenaggregates gemäß Fig. 1,
- Fig. 10
- eine perspektivische Explosionsansicht einer Kabelführung des Pumpenaggregates gemäß
Fig. 1,
- Fig. 11
- die Kabelführung gemäß Fig. 10 im zusammengesetzten Zustand,
- Fig. 12
- eine Detailansicht des in Fig. 1 gezeigten Zwischenstückes,
- Fig. 13
- eine alternative Ausführungsform eines Anschlusselementes,
- Fig. 14
- eine alternative Ausführungsform des Spannbandes mit Anschlusselementen in perspektivischer
Explosionsdarstellung und
- Fig. 15
- die Bauteile gemäß Fig. 14 in zusammengefügter Form.
[0030] Das in Fig. 1 gezeigte Pumpenaggregat ist als Tauchpumpenaggregat ausgebildet und
weist an einem, im Einsatz unteren Axialende einen Antriebsmotor 2 auf, an welchen
axial ein Zwischenstück 4 angesetzt ist, welches dazu dient, die Pumpe 6 mit dem Antriebsmotor
2 zu verbinden. An dem dem Verbindungsstück 4 entgegengesetzten Axialende weist die
Pumpe 6 ein Anschlussstück 8 auf, in welchem der Druckstutzen der Pumpe ausgebildet
ist. Zwischen dem Zwischenstück 4 und dem Anschlussstück 8 ist eine Vielzahl von Pumpenstufen
10 angeordnet. Um die Pumpe 6 zusammenzuhalten, sind Spannelemente in Form von Spannbändern
12 vorgesehen, welche mit ihrem einen Axialende an dem Zwischenstück 4 und mit dem
entgegengesetzten Axialende an dem Anschlussstück 8 festgelegt sind und beide gegeneinander
verspannen, so dass die einzelnen Pumpenstufen 10 aneinander gedrückt und zwischen
Anschlussstück 8 und Zwischenstück 4 geklemmt gehalten werden. Am Außenumfang der
Pumpe 6 erstreckt sich in axialer Richtung darüber hinaus eine Kabelführung 14, in
welcher das Anschlusskabel von dem Antriebsmotor 2 zum entgegengesetzten Axialende
des Pumpenaggregates geführt wird.
[0031] Je nach gewünschter Leistung bzw. Förderhöhe des Pumpenaggregates werden unterschiedliche
Anzahlen von Pumpenstufen 10 aufeinandergesetzt. Um dies zu ermöglichen, sind im Inneren
unterschiedlich lange Wellen, über welche die Laufräder der einzelnen Pumpenstufen
10 angetrieben werden, sowie außen unterschiedlich lange Spannbänder und unterschiedlich
lange Kabelführungen 14 erforderlich.
[0032] Erfindungsgemäß ist nun ein modulares System vorgesehen, gemäß dem diese drei genannten
längenabhängigen Bauteile, Welle, Spannbänder 12 und Kabelführung 14, nicht in unterschiedlichen
Längen für unterschiedliche Anzahlen von Pumpenstufen 10 vorgehalten werden müssen,
sondern auf einfache Weise in der gewünschten Länge individuell vor der Montage des
Pumpenaggregates gefertigt bzw. bereitgestellt werden können. Es ist somit möglich,
von jedem dieser drei genannten Bauteile jeweils nur ein Universalbauteil großer Länge
bereitzuhalten, von dem dann die gewünschte Länge für die jeweils zu montierende Pumpe
abgeschnitten bzw. abgelängt werden kann.
[0033] Anhand der Figuren 2 bis 4 wird zunächst die Ausgestaltung der Spannbänder erläutert.
Das eigentliche Spannband 12 ist als einfaches Bandelement aus Blech ausgebildet und
weist keine spezielle Endkonfiguration auf. Das bedeutet, an den Axialenden 18 sind
an dem Spannband 12 selber keine Anschlusskonfigurationen zur Befestigung an dem Anschlussstück
8 oder dem Zwischenstück 4 ausgebildet. Diese Anschlusskonfiguration ist vielmehr
in zwei Anschlusselemente 20 und 22 verlegt, welche mit den Axialenden 18 des Spannbandes
12 verbunden werden. Das Anschlusselement 20 weist eine Gewindestange auf, mit welcher
es an dem Anschlussstück 8 verschraubt werden kann. Das Anschlusselement 22 weist
einen Haken auf, mit welchem es in eine Ausnehmung an einem Zwischenstück 4 eingreifen
kann. Über eine Mutter auf dem Gewinde des Anschlusselementes 20 kann das Spannband
12 dann an der Pumpe 6 gespannt werden.
[0034] Dabei ist jedoch zu verstehen, dass das Verspannen mittels einer Schraube alternativ
auch an dem Zwischenstück 4 geschehen kann. Dann kann das Spannelement entsprechend
an dem Anschlussstück 8 direkt festgelegt sein.
[0035] Anhand der Fig. 14 und 15 ist eine alternative Ausgestaltung von Spannband 12' und
Anschlusselementen 20' und 22' dargestellt. Dabei ist das Spannband 12' ebenfalls
als aus Edelstahl bestehendes Blechband gebildet, das je nach benötigter Länge abgelängt
wird. Das Blechband weist eine Vielzahl von Rechteckausnehmungen 65 auf, die sich
jeweils mit gleichem Abstand A zueinander in Längsrichtung des Bandes angeordnet sind.
Der Abstand A zweier Ausnehmungen 65 entspricht der axialen Länge einer Pumpenstufe
10. An den Anschlusselementen 20' und 22', die im Übrigen in ihrer Funktion und Anordnung
den Anschlusselementen 20 und 22 entsprechen, sind zur formschlüssigen Verbindung
mit dem Spannband 12' hakenartigen Elemente 66 in Form von Ausformungen 66 vorgesehen,
die zum Eingriff in das Spannband 12' bestimmt sind und die in gefügtem Zustand (Fig.
15) die Ausnehmungen 65 durchsetzen und hintergreifen. Im montierten Zustand der Pumpe,
also wenn auf die Anschlussstücke 20' und 22' Zugkräfte wirken, welche die Pumpenstufen
10 verspannen, sind diese Ausformungen 66 formschlüssig mit dem Spannband 12' verbunden.
Die hakenartigen Elemente 66 sind also jeweils in der Richtung, in welcher die Zugkräfte
aufgebracht werden, offen und in Gegenrichtung geschlossen ausgebildet.
[0036] Die Figuren 12 und 13 zeigen darüber hinaus alternative Ausgestaltungen von Anschlusselementen
20 und 22. So kann gemäß Fig. 12, wie auch in Fig. 1 gezeigt, das Anschlusselement
22 direkt in Form einer Aufnahme 24 in das Verbindungs- bzw. Zwischenstück 4 integriert
werden. Dabei ist die Aufnahme 24 entsprechend der nachfolgend beschriebenen Konfiguration
ausgestaltet. Die Aufnahme 24 ermöglicht es, das Spannband 12, ohne dass dieses eine
spezielle am Ende vorgesehene Anschlusskonfiguration aufweisen muss, direkt formschlüssig
an dem Zwischenstück 4 festzulegen. Das Zwischenstück 4 ist dabei vorzugsweise zweiteilig
aus zwei Teilen 4a und4b zusammengesetzt. Vorzugsweise ist der Teil 4a des Zwischenstückes
4 als Metallpulverspritzgussteil gefertigt. Dies ermöglicht es sehr einfach, insbesondere
auch die komplexe Geometrie der Aufnahme 24 direkt in dem Zwischenstück 4 auszubilden.
Der Teil 4b des Zwischenstückes ist vorzugsweise als herkömmliches Metallgussteil
ausgebildet. Beide Teile 4a und 4b sind dann miteinander verschweißt. Es jedoch auch
denkbar, das Zwischenstück 4 als einteiliges Bauteil, beispielsweise als Gussteil
auszubilden.
[0037] Anstatt das Anschlussstück 20 mit einer Schraube zu versehen, wie es vorangehend
beschrieben wurde und in Figuren 2 und 3 gezeigt ist, ist es auch möglich, in dem
Anschlussstück 20 eine Aufnahme 23 für eine herkömmliche Sechskantmutter vorzusehen,
wie in Fig. 13 gezeigt. So kann in die Ausnehmung 23 eine Sechskantmutter eingesetzt
werden, in welche dann eine Schraube 25 eingedreht werden kann, um das Anschlusselement
20 in der oben beschriebenen Weise zu bespannen. Dies ist auch in Fig. 1 gezeigt.
Auch das in Fig. 13 gezeigte Anschlusselement 20 kann vorzugsweise als Metallpulverspritzgussteil
gefertigt werden. Dabei lässt sich gut die komplexe Geometrie der Aufnahme 24 ausbilden.
Bei der Konfiguration gemäß Fig. 12 und 13 sind die Aufnahmen 24 an der Außenseite
der Pumpe ausgebildet, d.h. nach außen hin geöffnet. Ansonsten entspricht die Gestaltung
der Aufnahme 24 den nachfolgend anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausgestaltung
der Aufnahme, nur dass in Fig. 5 und 6 die Aufnahmen 24 an dem Anschlusselementen
20, 22 in radialer Richtung der Innenseite zugewandt sind, wie auch in Fig. 2 und
4 zu erkennen ist.
[0038] Das Spannband 12 ist als gekrümmter Blechstreifen ausgebildet. Die Krümmung ist an
die Krümmung des Außenumfanges der Pumpe 6 angepasst. Der Blechstreifen weist eine
sich über die Länge wiederholende Änderung in der Breite auf. Das heißt, es wiederholen
sich Abschnitte mit geringer Breite B
1 und Abschnitte mit größerer Breite B
2. Dabei entspricht der Wiederholungsabschnitt A der Länge eines Moduls, d. h. der
Länge einer Pumpenstufe 10. Durch die sich wiederholende Breitenänderung des Spannbandes
12 hat dieses die Form von sich aneinander anschließenden trapezförmigen Abschnitten,
d. h. ausgehend von einem Bereich mit kleiner Breite erweitert sich die Breite des
Spannbandes bis zu der Breite B
2 und von dort ausgehend verringert sich die Breite wieder zu der Breite B
1 usw. So ergibt sich eine zickzackförmige Seitenkontur des Spannbandes 12. Diese Kontur
bildet Eingriffselemente, welche sich im Abstand A über die Länge des Spannbandes
12 wiederholen. Durch diese Eingriffselemente kann das Spannband 12 formschlüssig
an den Anschlusselementen 20 und 22 befestigt werden. Je nach Länge der Pumpe 6, d.
h. der Anzahl der Pumpenstufen 10 kann das Spannband 12 in geeigneter Länge mit einem
Vielfachen des Wiederholungsabstandes A abgelängt werden. Dabei wird das Spannband
so abgelängt, dass es an den Axialenden 18 im Bereich seiner größeren Breite B
2 endet. So verringert sich die Breite des Spannbandes ausgehend von den Axialenden
18, so dass beabstandet von den Axialenden 18 Bereiche kleiner Breite B
1, d. h. Einschnürungen in der Breite gegeben sind. So können die Axialenden 18 in
der Breite formschlüssig hintergriffen werden, wie anhand der Figuren 5 und 6 näher
erläutert werden wird.
[0039] Anhand der Figuren 5 und 6 wird die Verbindung des Anschlusselementes 22 mit dem
Spannband 12 näher beschrieben. Dabei ist zu verstehen, dass die Verbindung des Anschlusselementes
20 am entgegengesetzten Ende des Spannbandes 12 in derselben Weise erfolgt. Die Anschlusselemente
20 und 22 unterscheiden sich nur darin, dass das Anschlusselement 22 einen Haken zur
Verbindung mit der Pumpe und das Anschlusselement 20 einen Gewindestift aufweist.
[0040] An dem Anschlusselement 22 (entsprechend auch in dem Anschlusselement 20) ist eine
Aufnahme 24 ausgebildet, welche zwei schräg zueinander verlaufende Seitenkanten 26
aufweist, so dass insgesamt eine trapezförmige bzw. konische Aufnahme 24 geschaffen
wird, welche ihre geringste Breite an dem Axialende 28 des Anschlusselementes 22 aufweist.
Die Aufnahme 24 ist zur Innenseite, d. h. zu der den Pumpenstufen 10 zugewandten Seite
hin geöffnet, an der Außenseite weist sie eine geschlossene Außenwandung 27 auf.
[0041] Die in Fig. 1, 12 und 13 gezeigten Ausgestaltungen sind genau umgekehrt ausgebildet.
Dort ist die Aufnahme 24 nach außen hin geöffnet ausgebildet und die Innenseite ist
geschlossen ausgebildet.
[0042] Ferner weist die Aufnahme 24 in den Seitenwandungen 26 und der die Seitenwandungen
26 verbindenden Bodenkante, d. h. der dem Axialende 28 abgewandten Kante, eine Nut
29 auf. Die Aufnahme 24 ist so ausgestaltet, dass das Axialende 18 des Spannbandes
12 so in diese eingesetzt werden kann, dass der Bereich des Spannbandes mit kleinster
Breite B
1 im Bereich des Axialendes 28 zwischen den Seitenkanten 26 der Aufnahme 24 zu liegen
kommt. Der Bereich größerer Breite des Spannbandes B
2 liegt beabstandet von dem Axialende 28 in der Aufnahme 24. Der kleinste Abstand zwischen
den Seitenkanten 26 ist dabei kleiner als die größte Breite B
2 des Spannbandes 12. So können die Seitenkanten 26 das Axialende des Spannbandes 12
hinter- bzw. umgreifen. Auf diese Weise wird eine Fixierung in axialer Richtung erreicht.
Durch die umlaufende Nut 29 ist darüber hinaus sichergestellt, dass im gespannten
Zustand das Anschlusselement 22 nicht von dem Spannband 12 in radialer Richtung bezogen
auf die Längsachse X der Pumpe abrutschen kann. Das Spannband 12 greift mit seiner
Seitenkante in die Nut 29 ein. Dazu hat die Nut eine Breite, welche geringfügig größer
als die Materialstärke des Spannbandes 12 ist. Es wird somit eine in allen Richtungen
sichere formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlusselement 22 und dem Spannband
12 geschaffen.
[0043] Anhand der Figuren 7 und 8 wird die Ausgestaltung der Welle 30 und deren Verbindung
mit einer Kupplung 32 näher beschrieben. Die Welle 30 ist als einfacher Rundstab ausgebildet
und weist an ihrem Axialende 34 keine spezielle geometrische Anschlusskonfiguration
zur formschlüssigen Verbindung mit der Kupplung 32 auf. So kann die Welle 30 einfach
von einem Langmaterial abgelängt bzw. abgesägt werden, und es ist keine weitere Bearbeitung
des Axialendes 34, beispielsweise zum Einbringen einer Nut o. ä. erforderlich. Stattdessen
wird die Kupplung 32 am Axialende 34 der Welle 30 lediglich kraftschlüssig fixiert.
Die Kupplung 32 bildet somit ein Anschlusselement zur Verbindung mit weiteren Teilen
der Pumpe. In diesem Fall ist dies eine hier nicht gezeigte Abtriebswelle eines Antriebsmotors.
[0044] Zur Kupplung mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors weist die Kupplung 32 an einem
Axialende eine Aufnahmeöffnung 36 mit einer Innenverzahnung auf, in welche ein entsprechend
verzahntes Axialende der Abtriebswelle des Antriebsmotors eingreifen kann. Die Aufnahmeöffnung
36 bildet somit ein Formschlusselement an einem ersten Axialende der Kupplung 32.
Das entgegengesetzte Axialende 32 ist zur rein kraftschlüssigen Verbindung mit der
Welle 30 ausgebildet.
[0045] Hierzu ist an diesem Axialende eine konische Aufnahmeöffnung 38 ausgebildet. Die
konische Aufnahmeöffnung 38 weist eine konische Innenkontur auf und ist wie die Aufnahmeöffnung
36 konzentrisch zur Wellenlängsachse X gelegen. Die konische Aufnahmeöffnung 38 verjüngt
sich zum Inneren der Kupplung 32 hin. In die konische Aufnahmeöffnung 38 ist ein Klemmkonus
40 eingesetzt. Der Klemmkonus 40 weist eine konische Außenkontur auf, welche der konischen
Innenkontur der Aufnahmeöffnung 38 entspricht, d. h. insbesondere weisen beide die
gleiche Steigung relativ zur Längsachse X auf. Der Klemmkonus 40 weist in seinem Inneren
ein zylindrisches Durchgangsloch 42 auf, in welches die Welle 30 eingesetzt ist. Darüber
hinaus ist der Klemmkonus 40 geschlitzt ausgebildet, d. h. er weist einen Schlitz
44 auf, welcher sich in radialer Richtung von dem Durchgangsloch 42 zum Außenumfang
erstreckt und sowohl zum Durchgangsloch 42 als auch zum Außenumfang hin geöffnet ist.
Der Schlitz 44 ermöglicht es, dass wenn der Klemmkonus 40 in die Aufnahmeöffnung 38
hineingedrückt wird, zusammengedrückt werden kann, so dass sich der Innendurchmesser
des Durchgangsloches 42 verkleinert und der Klemmkonus 40 so auf die Umfangswandung
der Welle 30 gepresst wird und dort eine kraftschlüssige Verbindung erzeugt.
[0046] Gleichzeitig wird durch die Pressung zwischen Klemmkonus 40 und der Innenwandung
der konischen Aufnahmeöffnung 38 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Klemmkonus
40 und Kupplung 32 geschaffen.
[0047] Um den Klemmkonus 40 in die Aufnahmeöffnung 38 pressen zu können, ist die Kupplung
32 an ihrem Axialende, zu welchem die Aufnahmeöffnung 38 hin geöffnet ist, an ihrem
Außenumfang mit einem Gewinde 46 versehen. Mit diesem Gewinde 46 tritt eine Spannschraube
in Form einer Überwurfmutter 48 in Eingriff, welche mit ihrer Innenseite gegen die
Stirnseite des Klemmkonus 40 drückt. So drückt die Überwurfmutter 48, wenn sie auf
das Gewinde 46 aufgeschraubt wird, den Klemmkonus 40 in die konische Aufnahmeöffnung
38, so dass die konische Außenfläche des Klemmkonus an der konischen Innenfläche der
Aufnahmeöffnung 38 zur Anlage kommt und der Klemmkonus so zusammengedrückt wird.
[0048] Wie in Fig. 9 gezeigt, werden bevorzugt auch die Laufräder 50 lediglich kraftschlüssig
an der Welle 30 befestigt. Hierzu weisen die Laufräder 50 eine Nabe 52 mit einem konischen
Innenumfang auf, in welche ein Klemmkonus 54 eingesetzt ist. Der Klemmkonus 54 entspricht
in seiner Ausgestaltung den vorangehend beschriebenen Klemmkonus 40 der Kupplung 32.
Insbesondere ist der Klemmkonus 54 ebenfalls geschlitzt ausgebildet. An seinem verjüngten
Ende weist der Klemmkonus 54 ein Außengewinde auf, auf welches eine Spannschraube
bzw. Spannmutter 56 aufgeschraubt ist. Die Spannmutter 56 liegt gegen das axiale Ende
der Nabe 52 an und zieht so, wenn sie auf den Klemmkonus 54 aufgeschraubt wird, den
Klemmkonus 54 in das Innere der Nabe 52 hinein. Aufgrund der konischen Ausgestaltung
verkleinert sich dabei der Innendurchmesser des Klemmkonus 54, so dass die Welle 30
im Klemmkonus 54 und gleichzeitig der Klemmkonus 54 in der Nabe 52 des Laufrades 50
geklemmt wird. Diese rein kraftschlüssige Anbringung des Laufrades 50 an einer glatten
Welle 30 hat den Vorteil, dass die Welle 30 einfach aus einem runden Stangen- bzw.
Rohrmaterial gefertigt werden kann, ohne dass an den Stellen, an welchen die Kupplung
32 oder die Laufräder 50 befestigt werden, formschlüssige Eingriffselemente in die
Welle eingearbeitet werden müssten. Insofern ist es möglich, die Welle 30 einfach
von einem langen Material abzulängen, in der gewünschten Länge, welche von der Anzahl
der verwendeten Pumpenstufen 10 abhängt.
[0049] Anhand der Figuren 10 und 11 wird nun das dritte längenabhängige Bauteil des Pumpenaggregates
beschrieben, nämlich die Kabelführung 14. Die Kabelführung 14 ist als Blechprofil
mit im Wesentlichen u-förmigem Querschnitt ausgebildet. Dabei weist die Kabelführung
14 über die gesamte Länge einen konstanten Querschnitt auf. Insbesondere sind die
Axialenden 57 in keiner Weise speziell ausgestaltet. Die Axialenden 57 sind in Anschlusselemente
in Form von Endstücken 58 eingesetzt, welche eine der Außenkontur der Kabelführung
14 angepasste Aufnahme 60 aufweisen. So kann die Kabelführung 14 formschlüssig in
den Endstücken 58 gehalten werden. Insbesondere weist jedes Endstück 58 am rückseitigen
Ende der Aufnahme 60, d. h. an der dem anderen Endstück 58 abgewandten Seite, eine
Anlageschulter 62 auf, an welcher die Stirnkante 57 der Kabelführung 14 zur Anlage
kommt. So kann die Kabelführung 14 auch in axialer Richtung zwischen den beiden Endstücken
58 fixiert werden.
[0050] Die Endstücke 58 sind vorzugsweise ebenfalls aus Blech, beispielsweise rostfreiem
Stahlblech gefertigt und weisen Löcher 54 auf, in welche Schrauben eingesetzt werden
können, um die Endstücke 58 an der Pumpe 6 zu befestigen. Im gezeigten Beispiel sind
beide Endstücke 58 identisch, sie könnten jedoch auch unterschiedlich ausgebildet
sein.
[0051] Dadurch, dass die Kabelführung 14 ebenfalls als Profil mit konstantem Querschnitt
ohne spezielle Anschlusskonfiguration an ihren Axialenden 57 ausgestaltet ist, ist
es möglich, die Kabelführung 14 von einem langen Profil in gewünschter Länge abzuschneiden.
[0052] Es ist zu erkennen, dass bei dieser bevorzugten Ausführungsform alle längenabhängigen
Elemente, nämlich die Spannbänder 12, die Welle 30 und die Kabelführung 14, so ausgebildet
sind, dass sie an ihren Axialenden keine spezielle Anschlusskonfiguration aufweisen,
sondern von einem längeren Element in gewünschter Länge abgeschnitten werden können.
Dies macht es möglich, sehr einfach Pumpen mit unterschiedlichen Anzahlen von Pumpenstufen
10 zu fertigen, ohne dass für jede mögliche Anzahl von Pumpenstufen spezielle Wellen
30, Spannbänder 12 und/oder Kabelführungen 14 vorgehalten werden müssen. Stattdessen
können diese längenabhängigen Elemente bei der Montage in gewünschter Länge zugeschnitten
werden. Nach diesem Zuschneiden ist es nicht erforderlich, an den Axialenden bestimmte
Anschlusskonfigurationen, z. B. spanend auszubilden oder diese Axialenden mit anschließenden
Elementen zu verschweißen oder in anderer aufwändiger Weise zu verbinden. Stattdessen
sind rein kraft- und/oder formschlüssige Verbindungen vorgesehen, so dass eine Montage
im "handwerklichen" Rahmen möglich ist. Dies macht es möglich, dass derartige Pumpen
in gewünschter Länge, d. h. mit gewünschter Anzahl von Pumpenstufen 10, auf sehr einfache
Weise vom Vertrieb, beispielsweise einem Händler oder Großhändler zusammengebaut werden
können.
Bezugszeichenliste
[0053]
| 2 |
- |
Antriebsmotor |
| 4 |
- |
Zwischenstück |
| 6 |
- |
Pumpe |
| 8 |
- |
Anschlussstück |
| 10 |
- |
Pumpenstufen |
| 12, 12' |
- |
Spannbänder |
| 14 |
- |
Kabelführung |
| 18 |
- |
Axialende |
| 20, 20' |
- |
Anschlusselement |
| 22, 22' |
- |
Anschlusselement |
| 23 |
- |
Aufnahme |
| 24 |
- |
Aufnahme |
| 25 |
- |
Schraube |
| 26 |
- |
Seitenkanten |
| 27 |
- |
Außenwandung |
| 28 |
- |
Axialende |
| 29 |
- |
Nut |
| 30 |
- |
Welle |
| 32 |
- |
Kupplung |
| 34 |
- |
Axialende |
| 36 |
- |
Aufnahmeöffnung |
| 38 |
- |
konische Aufnahmeöffnung |
| 40 |
- |
Klemmkonus |
| 42 |
- |
Durchgangsloch |
| 44 |
- |
Schlitz |
| 46 |
- |
Gewinde |
| 48 |
- |
Überwurfmutter |
| 50 |
- |
Laufrad |
| 52 |
- |
Nabe |
| 54 |
- |
Klemmkonus |
| 56 |
- |
Spannmutter |
| 57 |
- |
Axialenden |
| 58 |
- |
Endstücke |
| 60 |
- |
Aufnahme |
| 62 |
- |
Anlageschulter |
| 64 |
- |
Löcher |
| 65 |
- |
Ausnehmungen in 12' |
| 66 |
- |
hakenartige Elemente |
| |
|
|
| |
|
|
| X |
- |
Längsachse |
| B1, B2 |
- |
Breitenrichtung des Spannbandes 12 |
| A |
- |
Wiederholungsabstand |
1. Pumpenaggregat mit einer Pumpe (6) mit einer oder mehreren Pumpenstufen (10), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Bauteile (12, 30, 14) des Pumpenaggregates, deren axiale Länge
von der Anzahl der Pumpenstufen (10) abhängt, an zumindest einem seiner Axialenden
keine in dem Bauteil (12, 14, 30)selbst ausgebildete, auf das Axialende beschränkte
Anschlusskonfiguration aufweist, sondern an diesem Axialende kraftund/oder formschlüssig
mit einem Anschlusselement (20, 22, 32, 58) verbunden ist, welches mit angrenzenden
Teilen des Pumpenaggregates gekuppelt und/oder verbunden oder zur Kupplung mit angrenzenden
Teilen des Pumpenaggregates vorgesehen ist.
2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bauteil um ein Spannelement (12), vorzugsweise ein Spannband, handelt,
welches die Pumpe (6) des Pumpenaggregates in axialer Richtung (X) zusammenhält.
3. Pumpenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) an zumindest einem Axialende (18) formschlüssig mit einem Anschlusselement
(20, 22) verbunden ist, welches Verbindungsmittel, insbesondere einen Haken und/oder
ein Gewinde, aufweist, welche das Spannelement (20, 22) an der Pumpe (6) fixieren.
4. Pumpenaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) an zumindest einem Axialende (18) formschlüssig mit einem Anschlusselement
verbunden ist, welches in die Pumpe integriert ist.
5. Pumpenaggregat nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) mit einer sich über die Länge wiederholenden Anordnung von
Eingriffselementen versehen ist, welche mit korrespondierenden Eingriffselementen
an dem Anschlusselement (20, 22) in Eingriff sind oder in Eingriff treten können.
6. Pumpenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente an dem Spannelement (12') in Form von vorzugsweise rechteckigen
Ausnehmungen (65) gebildet sind und dass die korrespondieren Eingriffselemente an
den Anschlusselementen (20',22') durch hakenartige Elemente (66) zum formschlüssigen
Eingriff in die Ausnehmungen (65) vorgesehen sind.
7. Pumpenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente an dem Spannelement (12) in Form von sich in axialer Richtung
(X) wiederholenden Änderungen der Breite (B1, B2) des Spannelementes (12) gebildet sind.
8. Pumpenaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (20, 22) eine Aufnahme (24) für das Spannelement (12) aufweist,
welche sich in ihrer Breite zu einem Axialende (28) derart verjüngt, dass sie das
Spannelement (12) in einem Bereich mit verringerter Breite (B1) hintergreift.
9. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Welle (30) der Pumpe (6) ist, welche das oder die Laufräder (50)
antreibt, wobei die Welle (30) an einem Längsende kraftschlüssig mit einer Kupplung
(32) verbunden ist.
10. Pumpenaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (32) an einer Axialseite mit einem Kraftschlusselement (38, 40) und
an einer entgegengesetzten Axialseite mit einem Formschlusselement (36) versehen ist.
11. Pumpenaggregat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (30) über ihre Länge einen konstanten Querschnitt aufweist.
12. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Laufräder (50) kraftschlüssig an der Welle (30) drehfest fixiert sind.
13. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Laufräder (50) eine Nabe (52) mit konischem Innenumfang und einen Klemmkonus
(50) mit korrespondierendem konischen Außenumfang aufweisen, wobei der Klemmkonus
(50) geschlitzt ist, ein axiales Durchgangsloch aufweist, durch welches sich die Welle
(30) erstreckt, und durch ein Spannelement (56) gegen den konischen Innenumfang der
Nabe (52) geklemmt ist.
14. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (32) an einem Axialende eine Aufnahme (38) mit konischem Innenumfang
sowie einen Klemmkonus (40) mit korrespondierendem konischen Außenumfang aufweist,
wobei der Klemmkonus (40) geschlitzt ist, ein axiales Durchgangsloch (42) aufweist,
durch welches sich die Welle (30) erstreckt, und durch ein Spannelement (48) gegen
den konischen Innenumfang der Aufnahme (38) geklemmt ist.
15. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Bauteil eine
sich in axialer Richtung (X) erstreckende Kabelschiene (14) ist.
16. Pumpenaggregat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelschiene (14) über ihre gesamte axiale Länge einen konstanten Querschnitt
aufweist und an zumindest einem Axialende (57) in ein Anschlusselement (58) eingreift,
welches die Kabelschiene (14) am Außenumfang der Pumpe (6) fixiert.
17. Verfahren zum modularen Aufbau eines Pumpenaggregates mit einer ein- oder mehrstufigen
Pumpe (6), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Bauteile des Pumpenaggregates, deren axiale Länge (X) von der
Anzahl der Pumpenstufen (10) abhängt, in seiner Länge nicht speziell für eine bestimmte
Anzahl von Pumpenstufen (10) gefertigt wird, sondern für die Montage in gewünschter
Länge von einem Universalbauteil abgelängt und an zumindest einem Axialende mit einem
Anschlusselement (20, 22, 32, 58), welches zur Verbindung oder Kupplung mit angrenzenden
Teilen des Pumpenaggregdtes dient, kraft- und/oder formschlüssig verbunden wird.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Pumpenaggregat mit einer Pumpe (6) mit einer oder mehreren Pumpenstufen (10), dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eines der Bauteile (12, 30, 14) des Pumpenaggregates, deren axiale Länge
von der Anzahl der Pumpenstufen (10) abhängt, an zumindest einem seiner Axialenden
keine in dem Bauteil (12, 14, 30)selbst ausgebildete, auf das Axialende beschränkte
Anschlusskonfiguration aufweist, sondern an diesem Axialende kraft-und/oder formschlüssig
mit einem Anschlusselement (20, 22, 32, 58) verbunden ist, welches mit angrenzenden
Teilen des Pumpenaggregates gekuppelt und/oder verbunden oder zur Kupplung mit angrenzenden
Teilen des Pumpenaggregates vorgesehen ist.
2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bauteil um ein Spannelement (12), vorzugsweise ein Spannband, handelt,
welches die Pumpe (6) des Pumpenaggregates in axialer Richtung (X) zusammenhält.
3. Pumpenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) an zumindest einem Axialende (18) formschlüssig mit einem Anschlusselement
(20, 22) verbunden ist, welches Verbindungsmittel, insbesondere einen Haken und/oder
ein Gewinde, aufweist, welche das Spannelement (20, 22) an der Pumpe (6) fixieren.
4. Pumpenaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) an zumindest einem Axialende (18) formschlüssig mit einem Anschlusselement
verbunden ist, welches in die Pumpe integriert ist.
5. Pumpenaggregat nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) mit einer sich über die Länge wiederholenden Anordnung von
Eingriffselementen versehen ist, welche mit korrespondierenden Eingriffselementen
an dem Anschlusselement (20, 22) in Eingriff sind oder in Eingriff treten können.
6. Pumpenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente an dem Spannelement (12') in Form von vorzugsweise rechteckigen
Ausnehmungen (65) gebildet sind und dass die korrespondieren Eingriffselemente an
den Anschlusselementen (20',22') durch hakenartige Elemente (66) zum formschlüssigen
Eingriff in die Ausnehmungen (65) vorgesehen sind.
7. Pumpenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente an dem Spannelement (12) in Form von sich in axialer Richtung
(X) wiederholenden Änderungen der Breite (B1, B2) des Spannelementes (12) gebildet sind.
8. Pumpenaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (20, 22) eine Aufnahme (24) für das Spannelement (12) aufweist,
welche sich in ihrer Breite zu einem Axialende (28) derart verjüngt, dass sie das
Spannelement (12) in einem Bereich mit verringerter Breite (B1) hintergreift.
9. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Welle (30) der Pumpe (6) ist, welche das oder die Laufräder (50)
antreibt, wobei die Welle (30) an einem Längsende kraftschlüssig mit einer Kupplung
(32) verbunden ist.
10. Pumpenaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (32) an einer Axialseite mit einem Kraftschlusselement (38, 40) und
an einer entgegengesetzten Axialseite mit einem Formschlusselement (36) versehen ist.
11. Pumpenaggregat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (30) über ihre Länge einen konstanten Querschnitt aufweist.
12. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Laufräder (50) kraftschlüssig an der Welle (30) drehfest fixiert sind.
13. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Laufräder (50) eine Nabe (52) mit konischem Innenumfang und einen Klemmkonus
(50) mit korrespondierendem konischen Außenumfang aufweisen, wobei der Klemmkonus
(50) geschlitzt ist, ein axiales Durchgangsloch aufweist, durch welches sich die Welle
(30) erstreckt, und durch ein Spannelement (56) gegen den konischen Innenumfang der
Nabe (52) geklemmt ist.
14. Pumpenaggregat nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (32) an einem Axialende eine Aufnahme (38) mit konischem Innenumfang
sowie einen Klemmkonus (40) mit korrespondierendem konischen Außenumfang aufweist,
wobei der Klemmkonus (40) geschlitzt ist, ein axiales Durchgangsloch (42) aufweist,
durch welches sich die Welle (30) erstreckt, und durch ein Spannelement (48) gegen
den konischen Innenumfang der Aufnahme (38) geklemmt ist.
15. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Bauteil eine
sich in axialer Richtung (X) erstreckende Kabelschiene (14) ist.
16. Pumpenaggregat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelschiene (14) über ihre gesamte axiale Länge einen konstanten Querschnitt
aufweist und an zumindest einem Axialende (57) in ein Anschlusselement (58) eingreift,
welches die Kabelschiene (14) am Außenumfang der Pumpe (6) fixiert.
17. Verfahren zum modularen Aufbau eines Pumpenaggregates mit einer ein- oder mehrstufigen
Pumpe (6), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Bauteile des Pumpenaggregates, deren axiale Länge (X) von der
Anzahl der Pumpenstufen (10) abhängt, in seiner Länge nicht speziell für eine bestimmte
Anzahl von Pumpenstufen (10) gefertigt wird, sondern für die Montage in gewünschter
Länge von einem Universalbauteil abgelängt und an zumindest einem Axialende mit einem
Anschlusselement (20, 22, 32, 58), welches zur Verbindung oder Kupplung mit angrenzenden
Teilen des Pumpenaggregates dient, kraft- und/oder formschlüssig verbunden wird, ohne
dass eine Bearbeitung dieses Axialendes zur Ausbildung einer speziellen Anschlusskonfigurationen
erfolgt.