[0001] Die Erfindung betrifft eine Impellerpumpe, wie sie insbesondere in einem wasserführenden
Haushaltsgerät wie beispielsweise einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler eingesetzt
wird.
[0002] Aus der
DE 10 2007 017 271 A1 ist eine derartige Impellerpumpe bekannt. In einem Gehäusedeckel einer Pumpenkammer
ist in axialer Richtung ein zentraler Saugstutzen als Einlass in die Pumpenkammer
vorgesehen. Radial außerhalb davon ist von der Pumpenkammer in tangentialer Richtung
abgehend ein Druckstutzen als Auslass aus der Pumpenkammer vorgesehen. Nachteilig
bei dieser Impellerpumpe wie auch bei weiteren ähnlichen Impellerpumpen ist, dass
die Entleerung der Pumpenkammer häufig den Einsatz einer weiteren, unter Umständen
kleineren Pumpe erfordert. Des Weiteren soll aus dem wasserführenden Haushaltsgerät
in der Regel gegen Ende des Arbeitsvorgangs Schmutzwasser in eine Abflussleitung abgepumpt
werden, wozu dann gegebenenfalls eine weitere Pumpe notwendig ist.
Aufgabe und Lösung
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannten Impellerpumpe zu
schaffen, mit der Probleme des Stands der Technik gelöst werden können und es insbesondere
möglich ist, Wasser aus einem Haushaltsgerät, in dem die Impellerpumpe verbaut ist,
möglichst einfach und gleichzeitig möglichst effizient abpumpen bzw. die Pumpenkammer
entleeren zu können.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Impellerpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche
wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
[0005] Es ist vorgesehen, dass die Impellerpumpe eine Pumpenkammer aufweist, an oder in
der ein Einlass in die Pumpenkammer und ein Auslass aus der Pumpenkammer vorgesehen
sind. In der Pumpenkammer dreht sich ein Impeller, üblicherweise angetrieben von einem
an die Pumpe angeflanschten oder an dieser befestigten Pumpenmotor. Der Impeller weist
eine Drehrichtung auf, um Fluid vom Einlass zum Auslass zu pumpen. Dies ist eine bevorzugte
Drehrichtung, wobei besonders bevorzugt Schaufeln des Impellers derart geformt bzw.
gebogen sind, dass sie in dieser Drehrichtung des Impellers das Fluid besonders effizient
vom Einlass zum Auslass fördern können.
[0006] Erfindungsgemäß ist ein Zusatz-Auslass aus der Pumpenkammer vorgesehen samt einer
Zusatz-Auslassklappe daran bzw. dafür. Die Zusatz-Auslassklappe weist eine Geschlossen-Stellung
und mindestens eine Offen-Stellung auf. Zwischen diesen beiden Stellungen ist sie
bewegbar, vorteilhaft drehbar ausgebildet, alternativ verbiegbar. Vorzugsweise ist
sie dabei um eine Achse drehbar ausgebildet, ist also drehbar gelagert und nicht nur
elastisch bewegbar und auslenkbar ausgebildet, beispielsweise durch Verbiegung oder
Verwindung. In der Geschlossen-Stellung verschließt die Zusatz-Auslassklappe den Zusatz-Auslass,
vorteilhaft weitgehend oder sogar vollständig. Dazu kann die Zusatz-Auslassklappe
in etwa so groß sein wie der Zusatz-Auslass, vorteilhaft etwas größer sein. In jeder
der Offen-Stellungen ist der Zusatz-Auslass zumindest teilweise offen bzw. die Zusatz-Auslassklappe
gibt ihn zumindest teilweise frei oder öffnet ihn. Abhängig von der Offen-Stellung
kann der Zusatz-Auslass also mehr oder weniger offen sein.
[0007] Zusätzlich ist ein Stellmittel vorgesehen, wodurch die Zusatz-Auslassklappe derart
kraftbelastet ist, dass sie selbsttätig aus der Geschlossen-Stellung in eine der Offen-Stellungen
bewegt wird, wenn kein Fluid bzw. Wasser vom Einlass zum Auslass gepumpt wird bzw.
wenn die Zusatz-Auslassklappe frei ist von Fluidströmung in Drehrichtung des Impellers
zum Pumpen des Fluids im normalen Betrieb. Das Stellmittel kann also die Zusatz-Auslassklappe
zumindest in die erste Offen-Stellung bzw. in die am wenigsten geöffnete Offen-Stellung
bringen. Unter Umständen kann es also ausreichen, wenn die Stellmittel die Zusatz-Auslassklappe
nur ein klein wenig öffnen.
[0008] Damit kann erreicht werden, dass in der Geschlossen-Stellung kein Fluid während des
Pumpens durch den Zusatz-Auslass entweicht bzw. aus der Pumpenkammer gefördert wird.
Schließlich soll das Fluid ja normal vom Einlass zum Auslass gefördert werden. Die
Fluidströmung kann hier sogar noch helfen, die Zusatz-Auslassklappe in der Geschlossen-Stellung
zu halten, da sie diese beispielsweise niederdrückt. Wenn keine Fluidströmung vorliegt,
soll sich die Zusatz-Auslassklappe selbsttätig zumindest teilweise öffnen. Dann kann
durch Drehrichtungsumkehr des Impellers, wie nachfolgend noch erläutert wird, in die
zumindest teilweise geöffnete Zusatz-Auslassklappe gefördert werden bzw. an dieser
vorbei in den nun zumindest teilweise offenen Zusatz-Auslass hinein und somit Fluid
an einen anderen Abgang der Impellerpumpe, vorzugsweise zu einer Abflussleitung hin,
gebracht werden.
[0009] Durch die spezielle Ausbildung der Zusatz-Auslassklappe samt Stellmittel, die vorteilhaft
passive Stellmittel sind, mit der selbsttätigen Öffnung kann auf speziell anzusteuernde
Aktoren wie Elektromagnete, Piezo-Antriebe oder Elektromotoren verzichtet werden.
Dies vereinfacht die Konstruktion der Impellerpumpe sowie deren Betrieb erheblich.
Des Weiteren kann auch Bauraum eingespart werden.
[0010] In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zusatz-Auslassklappe
durch die Stellmittel in diejenige Offen-Stellung aus der Gruppe der mehreren Offen-Stellungen
bewegt werden kann, die maximal weit geöffnet ist und/oder in der sie maximal weit
von der Geschlossen-Stellung entfernt ist. Damit kann erreicht werden, dass die Zusatz-Auslassklappe
die Geschlossen-Stellung aufweist. Bei dieser Geschlossen-Stellung startend kann eine
Bewegung vorgesehen sein zum Öffnen, bei der die Zusatz-Auslassklappe zuerst gering
geöffnet ist, beispielsweise nach einer Drehung um nur wenige Grad Bogenwinkel. Das
Stellmittel versucht aber, die Zusatz-Auslassklappe noch weiter zu öffnen, insbesondere
sie maximal weit zu öffnen. Dann kann auch bei einer Umkehr der Drehrichtung des Impellers
möglichst viel Fluid bzw. Wasser zum Zusatz-Auslass aus der Pumpenkammer gepumpt werden.
Für diese maximal weit geöffnete Offen-Stellung kann gelten, dass sich hierzu die
Zusatz-Auslassklappe um einen Winkel von 10° bis 45° gedreht hat, vorzugsweise 15°
bis 30°. Strömt das Fluid bei der entgegengesetzten Haupt-Drehrichtung des Impellers,
wenn also dessen Drehrichtung umgekehrt ist, hin zur offenen Zusatz-Auslassklappe
und durch den Zusatz-Auslass hindurch, so kann durch die Zusatz-Auslassklappe eine
besonders hohe Effizienz erreicht werden. Sie verschließt also nicht nur in der Geschlossen-Stellung
den Zusatz-Auslass, sondern leitet in den Offen-Stellungen, insbesondere in der maximal
weit geöffneten Offen-Stellung, das Fluid bei umgekehrter Drehrichtung des Impellers
möglichst gut in den Zusatz-Auslass.
[0011] Für die Ausbildung der Stellmittel kann es mehrere Möglichkeiten geben. Vorteilhaft
sind sie federnd ausgebildet bzw. weisen Federmittel als Stellmittel auf, um die Zusatz-Auslassklappe
mit Kraft zu belasten, damit sie sich aus der Geschlossen-Stellung heraus bewegt.
Die Federmittel sollten derart eingebaut sein, dass sie eine Fluidströmung möglichst
wenig behindern.
[0012] Als Federmittel können einerseits vorteilhaft Kunststoff-Federmittel verwendet werden.
Diese weisen den Vorteil auf, dass sie bei permanentem Kontakt mit Wasser nicht korrodieren.
Derartige Federmittel können vorteilhaft einen voluminösen Block-Körper aufweisen,
der besonders vorteilhaft zylindrische Form aufweisen kann. So kann das Federmittel
beispielsweise die Form eines Quaders haben und aus elastischem Material bestehen,
insbesondere eben Kunststoff. Als Kunststoff bietet sich hier Silikon an, unter Umständen
auch Gummi.
[0013] Als Alternative zu einem Kunststoff-Federmittel kann andererseits eine übliche Feder
verwendet werden, also beispielsweise eine Blattfeder, eine Schraubenfeder, eine Spiralfeder
oder eine kombinierte Schraub-Spiralfeder. So kann beispielsweise eine Feder auch
um eine Drehachse gewickelt sein und durch Verdrehen bzw. Tordieren ein Drehmoment
aufbauen, das dann eben versucht, die Zusatz-Auslassklappe zu öffnen.
[0014] Als nochmals weitere Alternative kann die Zusatz-Auslassklappe selbst weich oder
elastisch sein bzw. aus derart elastischem Material bestehen, insbesondere einem Elastomer,
dass sie selbst das Stellmittel bzw. das Federmittel bildet, durch das sie geöffnet
wird. Dann ist also sozusagen die Feder bzw. die Federwirkung in die Zusatz-Auslassklappe
integriert. Sie kann in einer normalen Stellung ohne Fluidströmung leicht geöffnet
sein, also in einer relativ gering geöffneten Offen-Stellung sein. Je nach Strömungsrichtung
wird sie dann weiter aufgedrückt oder zugedrückt bzw. in die Geschlossen-Stellung
gedrückt, verschließt also den Zusatz-Auslass.
[0015] In Ausgestaltung der Erfindung kann die Pumpe Dichtmittel am Zusatz-Auslass und/oder
an der Zusatz-Auslassklappe aufweisen. Vorteilhaft sind diese um den Zusatz-Auslass
herum umlaufend ausgebildet, zumindest aber entlang einer Seite, beispielsweise nahe
zum Impeller hin. So kann die Zusatz-Auslassklappe relativ einfach gehalten sein.
Es kann vorgesehen sein, ein Dichtmittel an das Pumpengehäuse anzuspritzen, wofür
sich besonders vorteilhaft ein Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren eignet. Dies ist
vor allem dann von Vorteil, wenn das Dichtmittel eine Art Dichtlippe, Rundschnurdichtung
odgl. ist. Dann können die Dichtmittel nämlich auch einen Dichtgummi aufweisen, der
durch seine Elastizität für eine Dichtwirkung in der Geschlossen-Stellung sorgt. Diese
Dichtmittel können auch durch vorgenannte Ausbildung der Zusatz-Auslassklappe aus
elastischem Material gebildet sein, so dass die Klappe selbst auch ausreichend dichtet
durch ihr weiches Material.
[0016] Alternativ zu einem Dichtmittel aus elastischem Material kann auch eine Labyrinth-Dichtung
vorgesehen sein zwischen Zusatz-Auslassklappe und dem Rand des Zusatz-Auslasses, an
dem oder nahe dem die Klappe verläuft. Eine solche Labyrinth-Dichtung kann einen stufigen
Verlauf einer Dichtfläche zwischen Zusatz-Auslass und Zusatz-Auslassklappe aufweisen,
beispielsweise mit ein bis drei Winkelstufen. Dann ist möglicherweise eine Dichtwirkung
nicht ganz so gut wie bei einer elastischen Gummidichtung, sie reicht aber aus für
den Betrieb der Impellerpumpe.
[0017] Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Zusatz-Auslassklappe in der Geschlossen-Stellung
den Betrieb der Pumpe und einen Wirkungsgrad der Pumpe möglichst wenig negativ beeinträchtigt.
So sollte sie auch möglichst wenig oder am besten gar keinen zusätzlichen Strömungswiderstand
darstellen, wenn der Impeller Fluid vom Einlass zum Auslass der Pumpenkammer pumpt.
Dann ist sie also vorteilhaft sozusagen gar nicht vorhanden. Dazu kann vorteilhaft
vorgesehen sein, dass die Zusatz-Auslassklappe in der Geschlossen-Stellung den Verlauf
der Pumpenkammer oder einer Wandung der Pumpenkammer in diesem Bereich um die Klappe
herum möglichst kontinuierlich fortsetzt, insbesondere genau kontinuierlich fortsetzt.
Der Verlauf der Pumpenkammer bzw. der Wandung der Pumpenkammer sollte stetig fortgesetzt
werden, wobei insbesondere auch Rundungen und/oder Wölbungen entsprechend dem den
Zusatz-Auslass umgebenden Bereich der Pumpenkammer die Ausgestaltung der Zusatz-Auslassklappe
zumindest an deren Außenseite bestimmen. Ist der umgebende Bereich der Pumpenkammer
flach, dann kann auch die Auslassklappe an der Außenseite flach ausgebildet sein.
Somit soll in der Geschlossen-Stellung die Pumpenkammer, insbesondere ihre Wandung,
eine Form aufweisen als ob es die Zusatz-Auslassklappe gar nicht gäbe.
[0018] In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zusatz-Auslassklappe
eine Innenseite aufweist, die in der Geschlossen-Stellung zum Zusatz-Auslass hin weist
oder in den Zusatz-Auslass hinein weist. Sie weist also von der Pumpenkammer weg,
während die vorgenannte Außenseite der Zusatz-Auslassklappe vor allem in der Geschlossen-Stellung
den Zusatz-Auslass verdeckt bzw. diejenige Fläche ist, an der das Fluid beim Pumpen
vom Einlass zum Auslass entlang- und vorbeiströmt. Die Innenseite kann vorteilhaft
konvex gewölbt sein, und zwar konvex weg von dem Zusatz-Auslass bzw. hin zur Pumpenkammer
gewölbt sein. Durch diese spezielle Form soll erreicht werden, dass in der Offen-Stellung
der Zusatz-Auslassklappe bzw. der maximal weit geöffneten Offen-Stellung das Fluid,
das bei der umgekehrten Drehrichtung des Impellers durch die geöffnete Zusatz-Auslassklappe
in den Zusatz-Auslass hinein strömt, möglichst schnell und effizient in den Zusatz-Auslass
hinein strömt. Durch diese Wölbung soll das gepumpte Fluid also möglichst gut sozusagen
eingefangen und in den Zusatz-Auslass geleitet werden.
[0019] Vorteilhaft kann an der Innenseite der Zusatz-Auslassklappe eine Lateralwand vorgesehen
sein, welche einen Winkel zwischen 60° und 120° zur Außenseite aufweist. Wenn die
Außenseite flach ist oder weitgehend flach ist, kann dieser Winkel auch zwischen 80°
und 100° liegen. Er kann besonders vorteilhaft 90° oder etwas weniger betragen.
[0020] Es kann vorgesehen sein, dass die genannte Lateralwand niemals vollständig aus der
Öffnung des Zusatz-Auslasses herausbewegt wird im Betrieb der Pumpe. Dazu kann ein
Anschlag vorgesehen sein, vorteilhaft an der Lateralwand selbst, der an einem Innenrand
der Zusatz-Auslasses anschlagen kann. Bevorzugt kann die Lateralwand einen Längsaußenrand
aufweisen, der in der maximal weit geöffneten Offen-Stellung über einen Großteil seiner
Länge in einer Richtung weg von der Drehachse der Zusatz-Auslassklappe, insbesondere
über seine ganze Länge, innerhalb des Zusatz-Auslasses verläuft. Dadurch kann einerseits
eine gewisse Führung der Zusatz-Auslassklappe erreicht werden bzw. eine Abstützung
in den Offen-Stellungen und vor allem auch in der maximal weit geöffneten Offen-Stellung.
Dies verhindert ein Beschädigen der Zusatz-Auslassklappe und auch bereits ein Verbiegen
oder Verformen, wenn Fluid vom Impeller entgegen seiner Haupt-Drehrichtung vom Einlass
in die Pumpenkammer zum Zusatz-Auslass hinausgepumpt werden soll. Andererseits kann
so erreicht werden, dass in diesem Bereich sozusagen kein Fluid zwischen Lateralwand
und Zusatz-Auslass entweichen und am Zusatz-Auslass vorbeiströmen kann.
[0021] An der Lateralwand kann ein Vorsprung odgl. für den vorgenannten Anschlag vorgesehen
sein, insbesondere an dem genannten freien Längsaußenrand der Lateralwand, besonders
bevorzugt möglichst weit entfernt von der Drehachse der Zusatz-Auslassklappe, der
eben den Anschlag am Pumpengehäuse bzw. an der Wand der Pumpenkammer bildet. Dadurch
ist die maximal weit geöffnete Offen-Stellung genau begrenzt. So kann eine zu weite
Öffnung vermieden werden, die strömungstechnisch möglicherweise nicht mehr günstig
wäre. Ebenso kann ein Herausreißen der Zusatz-Auslassklappe verhindert werden.
[0022] Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Lateralwand parallel zu einer umlaufenden
Außenwand der Pumpenkammer verläuft. Die Lateralwand kann also auch gebogen sein in
ihrem Längsverlauf weg von der Drehachse der Zusatz-Auslassklappe.
[0023] In einer maximal weit geöffneten Offen-Stellung der Zusatz-Auslassklappe, bevorzugt
in jeder Offen-Stellung, kann die Lateralwand mit einem Abstand zu einer umlaufenden
Außenwand der Pumpenkammer verlaufen, der zwischen 0,5 cm und 2 cm liegt. Dies bedeutet,
dass die Lateralwand einen relativ geringen Abstand zur Außenwand der Pumpenkammer
aufweisen kann, dieser Abstand aber schon noch gegeben ist. Dies ist besonders dann
vorteilhaft, wenn die Impellerpumpe eine beheizte Außenwand der Pumpenkammer aufweist.
Außerdem muss die Zusatz-Auslassklappe ja noch in dem vorhandenen Bauraum in der Pumpenkammer
integriert werden.
[0024] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Pumpenkammer ringförmig um
den Impeller herum. Der Zusatz-Auslass kann dabei in einer ringförmigen Endfläche
der Pumpenkammer in axialer Richtung entlang der Drehachse des Impellers angeordnet
sein. Dies kann eine Bodenfläche oder eine Deckelfläche der Pumpenkammer sein. Eine
solche Endfläche ist vorteilhaft derart angeordnet, dass sie in etwa in einer Ebene
einer der beiden Deckflächen des Impellers verläuft. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen
sein, dass diese Endfläche entfernt vom Auslass aus der Pumpenkammer ist, siehe die
DE 102013211180 A1. So kann erreicht werden, dass sich die Fluidströmung beim Pumpen von Fluid aus dem
Auslass heraus ganz anders verhält als beim Pumpen aus dem Zusatz-Auslass heraus.
Das Vorsehen der Zusatz-Auslassklappe an einer der genannten Endflächen der Pumpenkammer
und nicht an einer radial außenliegenden Wandung der Pumpenkammer weist den Vorteil
auf, dass somit diese Wandung geschlossen ausgebildet sein kann, beispielsweise aus
Metall mit außenliegenden Heizleitern.
[0025] Die Anordnung des Zusatz-Auslasses in einer Endfläche der Pumpenkammer, die in einer
Ebene von einer der beiden Deckflächen des Impellers verläuft, weist den Vorteil auf,
dass beim Pumpen von Fluid mit Drehrichtung des Impellers zum Pumpen aus dem Zusatz-Auslass
heraus das zwischen den beiden Deckflächen des Impellers herausströmende Fluid relativ
direkt zum Zusatz-Auslass strömen kann. Wenn dann vorgesehen ist, dass die Zusatz-Auslassklappe
in der maximal weit geöffneten Offen-Stellung nahe am Impeller liegt, insbesondere
in radialer Richtung, beispielsweise mit maximal 1 cm radialem Abstand, so kann ebenfalls
Fluid möglichst gut zum Zusatz-Auslass herausgepumpt werden.
[0026] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann möglich sein, dass eine vorgenannte
Innenseite der Zusatz-Auslassklappe in etwa auf axialer Höhe und radial außerhalb
der anderen Deckfläche des Impellers ist, und zwar so, dass Fluid aus dem Impeller
direkt in radialer Richtung nach außen in die Zusatz-Auslassklappe und damit in den
Zusatz-Auslass strömt. So bildet sich eine Art Strömungskanal für das Fluid zwischen
der Endfläche der Pumpenkammer, in der die Zusatz-Auslassklappe vorgesehen ist, und
der Zusatz-Auslassklappe selbst bzw. deren zuvor beschriebener Innenseite. Diese beiden
Flächen können dann in etwa mit der Ebene übereinstimmen, in der die vorgenannten
Deckflächen des Impellers verlaufen, wodurch ein Pumpen von Fluid aus dem Zusatz-Auslass
heraus möglichst gut erfolgen kann.
[0027] Der Zusatz-Auslass kann in Ausgestaltung der Erfindung aus der Pumpenkammer in radialer
Richtung oder in einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse des Impellers herausführen.
Vorteilhaft führt der Zusatz-Auslass dann auch aus einem gesamten Gehäuse der Impellerpumpe
heraus, beispielsweise an einem Rohrstutzen, der gut geeignet ist zum Anschluss von
Wasserleitungen bzw. Schläuchen, insbesondere elastischen Schläuchen.
[0028] Allgemein kann vorgesehen sein, dass die Zusatz-Auslassklappe vom gepumpten Fluid
während der Haupt-Drehrichtung des Impellers niedergehalten und somit in der Geschlossen-Stellung
gehalten wird, so dass der Zusatz-Auslass geschlossen ist, vorzugsweise nur vom gepumpten
Fluid. So wird erreicht, dass nach Aufhören des Drehens des Impellers oder bei geringen
Drehzahlen und somit geringer Fluidströmung das zuvor genannte Stellmittel die Zusatz-Auslassklappe
von der Geschlossen-Stellung während des Pumpens des Fluids in eine Offen-Stellung
drückt. Vorteilhaft kann das Stellmittel versuchen, die Zusatz-Auslassklappe in die
maximal weit geöffnete Offen-Stellung zu drücken, wobei dies nicht sein muss. Bereits
das Öffnen der Zusatz-Auslassklappe mit geringem Öffnungsweg kann als ausreichend
angesehen werden, wenn nämlich dann das von dem Impeller in der anderen Drehrichtung
bewegte Fluid die Zusatz-Auslassklappe vollständig öffnet bzw. in die maximal weit
geöffnete Stellung aufdrückt. Die Federmittel können also in diesem Fall für eine
gewisse, relativ gering geöffnete Offen-Stellung sorgen. Das vollständige Öffnen der
Zusatz-Auslassklappe wird dann durch die Strömung des Fluids bei Pumprichtung zum
Herauspumpen aus der Pumpe bewirkt.
[0029] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und
auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung
der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die
unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0030] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Impellerpumpe im geschlossenen Zustand,
- Fig. 2
- eine Ansicht in ein Pumpengehäuse der Impellerpumpe aus Fig. 1 von einem Antriebsteil
aus gesehen,
- Fig. 3
- eine teilgeschnittene Schrägansicht in eine Pumpenkammer mit Kammerwandung und Bodenfläche,
über der ein Impeller rotiert, und mit einer daneben angeordneten Zusatz-Auslassöffnung
ohne Klappe,
- Fig. 4
- die Ansicht aus Fig. 3 mit eingesetzter Zusatz-Auslassklappe in GeschlossenStellung,
- Fig. 5 und 6
- zwei verschiedene Ansichten der Zusatz-Auslassklappe aus Fig. 4,
- Fig. 7
- die Darstellung der Fig. 4 mit der Zusatz-Auslassklappe in der maximal weit geöffneten
Offen-Stellung,
- Fig. 8
- die Darstellung der Fig. 7 gedreht in Seitenansicht
- Fig. 9
- ein Ausführungsbeispiel einer vereinfacht dargestellten Zusatz-Auslassklappe mit einem
separaten Federmittel in einer Pumpenkammer in der Bodenfläche und
- Fig. 10
- ein Ausführungsbeispiel einer vereinfacht dargestellten Zusatz-Auslassklappe, die
selber federnd ausgebildet ist, in einer Pumpenkammer in der Bodenfläche.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0031] In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Impellerpumpe als Pumpe 11 in Schrägdarstellung
gezeigt, wie sie technisch und vom Aufbau her weitgehend einer Pumpe entsprechend
der vorgenannten
DE 102013211180 A1 entspricht. Die Pumpe 11 weist ein Pumpengehäuse 12 auf samt axialem Einlass 14 und
radialem Auslass 16. Hinten an das Pumpengehäuse 12 ist ein Antriebsteil 18 angeschlossen,
der insbesondere einen Antriebsmotor enthält. Auch hierzu wird auf den zuvor genannten
Stand der Technik verwiesen. Zusätzlich ist vorne am Pumpengehäuse 12 direkt neben
dem Einlass 14 ein Zusatz-Auslass 37 vorgesehen. Dessen Erstreckungsrichtung ist in
etwa parallel zu derjenigen des Auslasses 16, was aber nicht so sein muss. Der Zusatz-Auslass
37 ist ein kurzes Rohr, an dessen Ende unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten für
weitere Leitungen wie Rohre oder Schläuche vorgesehen sein können. Dies braucht dem
Fachmann hier nicht weiter erläutert zu werden.
[0032] In der Fig. 2 ist eine Ansicht in eine Pumpenkammer 22 hinein dargestellt aus Blickrichtung
des entfernten Antriebsteils 18. Zu erkennen ist an der linken Seite der Zusatz-Auslass
37 aus der Pumpenkammer 22. In der Pumpenkammer 22 ist eine Kammerwandung 24 dargestellt
als rund umlaufender und geschlossener Ring, vorteilhaft aus Metall mit außenliegenden
Heizleitern bzw. Heizelementen. Auch dies ist im vorgenannten Stand der Technik bekannt.
Innerhalb der Kammerwandung 24 sind Leitschaufeln 25 dargestellt. Diese sind außen
an einer Antriebsaufnahme 27 angebracht oder angeformt, in welche insbesondere ein
vorgenannter Antriebsmotor hineinragen kann. Der Impeller und auch der Zusatz-Auslass
sind unterhalb der Antriebsaufnahme 27 in die Zeichenebene hinein vorgesehen.
[0033] Genauer zu erkennen ist der Aufbau aus der Fig. 3 mit der teilgeschnittenen Schrägdarstellung.
Hier ist auch die Antriebsaufnahme 27 der Fig. 2 entfernt, und es ist gut zu ersehen,
dass innerhalb des unteren bzw. vorderen Endes der Kammerwandung 24 eine umlaufende
Bodenfläche 29 vorgesehen ist. Diese Bodenfläche 29 verläuft weitgehend in einer Ebene
bzw. ist plan und kann in etwa rechtwinklig zur Kammerwandung 24 sein, muss dies aber
natürlich nicht. Die ringförmige Bodenfläche 29 umgibt sozusagen einen Impeller 30
bzw. dieser ist, wie nachfolgend noch näher erläutert ist, in einer zentralen Vertiefung
in der Bodenfläche 29 leicht versenkt angeordnet.
[0034] Der Impeller 30 weist eine Bodenscheibe 32 und eine Deckscheibe 33 als Deckflächen
auf. Später in der Fig. 8 ist zu erkennen, dass diese Bodenscheibe 32 weitgehend versenkt
in der Bodenfläche 29 läuft, so dass ihre Oberseite nur geringfügig über die Ebene
der Bodenfläche 29 übersteht. Zwischen Bodenscheibe 32 und Deckscheibe 33 verlaufen
fünf geschwungene Impellerschaufeln 35.
[0035] Im normalen Betrieb der Pumpe 11 zum Fördern von Fluid, das durch den Einlass 14
eintritt, hinaus zum Auslass 16 dreht sich der Impeller 30 nach rechts bzw. im Uhrzeigersinn
in der mit einem dicken Pfeil dargestellten Förderrichtung FR. Das geförderte Fluid
bzw. Wasser dreht sich dann in dieser Richtung innerhalb der Kammerwandung 24 bzw.
läuft um und kann gegebenenfalls erhitzt werden. Es tritt dann an einem von der Bodenfläche
29 entfernten Endbereich wieder aus der Pumpenkammer 22 aus in tangentialer Richtung,
und zwar durch den Auslass 16.
[0036] Wird nun der Impeller 30 andersherum angetrieben, nämlich in der Entleer-Richtung
ER, die durch einen dünnen Pfeil dargestellt ist, so wird Fluid, das durch den Einlass
14 einströmen kann, möglichst nicht zum Auslass 16 hinausgefördert. Vielmehr soll
dieses Fluid dann durch eine Zusatz-Auslassöffnung 39 hin zum Zusatz-Auslass 37 gefördert
werden aus der Pumpenkammer 22 heraus. Der Zusatz-Auslass 37 kann dabei an eine Abwasserleitung
oder einen Abwasserschlauch aus einem wasserführenden Haushaltsgerät führen, in welches
die Pumpe 11 eingebaut ist, und von dort aus zu einem Abfluss bzw. einer Abflussleitung
im Haus.
[0037] In der Darstellung der Fig. 3 ohne Klappe ist zu erkennen, dass die Zusatz-Auslassöffnung
39 längliche Form aufweist und gebogen ist. Ihre Biegung entspricht genau dem Verlauf
des Impellers 30 radial innerhalb davon und der Kammerwandung 24 radial außerhalb
davon, ihre Längskanten sind also sozusagen parallel zu beiden. Ihre Länge ist etwa
dreimal bis viermal so groß wie ihre Breite. An einem Ende, nämlich dem in Fig. 3
hinteren, weist die Zusatz-Auslassöffnung 39 zwei Achslagervertiefungen 40 auf. Diese
dienen zur gelenkigen Lagerung der Klappe. Des Weiteren ist entlang des radial inneren
Rands bzw. der radial innenliegenden Längsseite ein Stufenrand 42 vorgesehen. Am radial
äußeren Rand braucht dies nicht vorgesehen zu sein. Der Übergang von der Zusatz-Auslassöffnung
39 zum Zusatz-Auslassstutzen 37 darunter ist nicht genau dargestellt, sollte jedoch
fluidtechnisch möglichst optimal geformt sein.
[0038] Auch wenn hier nur eine einzige Zusatz-Auslassöffnung 39 dargestellt ist, so könnten
es doch auch mehrere sein, beispielsweise zwei oder drei. Anstelle jeweils eines einzelnen
Zusatz-Auslassstutzens könnten diese Zusatz-Auslassöffnungen dann jeweils in einen
Ringraum führen, der von vorne an die Bodenfläche 29 sozusagen angesetzt ist. Aus
diesem Ringraum heraus kann dann ein einziger Stutzen geführt sein, so dass ein Anschluss
einfacher möglich ist.
[0039] In der Fig. 4 ist dargestellt, wie die Zusatz-Auslassöffnung 39 mittels einer Zusatz-Auslassklappe
44 verschlossen ist. Die Zusatz-Auslassklappe 44 schließt die Zusatz-Auslassöffnung
39 sehr gut passend ab bzw. verschließt diese, so dass nur ein dünner Rand sichtbar
ist. Des Weiteren ist diese Verbindung so eigentlich bereits ausreichend dicht. Im
radial inneren Bereich ist der Stufenrand 42 als zusätzliches Dichtmittel bzw. als
eine Art einfache Labyrinth-Dichtung vorgesehen, wie sie eingangs erwähnt worden ist.
An diesem Stufenrand 42 könnte auch sehr gut ein elastisches Dichtmaterial bzw. ein
Dichtgummi vorgesehen sein, beispielsweise auch angespritzt. Alternativ könnte eine
solche separate Dichtung aus elastischem Material bzw. üblichem Dichtungsmaterial
auch an einem entsprechenden Rand oder einer Seite einer Klappe vorgesehen sein. Schließlich
könnte auch die Zusatz-Auslassklappe 44 selbst aus derart elastischem Material wie
eine Dichtung bestehen und somit selbst die Dichtungsfunktion bewirken.
[0040] Die Zusatz-Auslassklappe 44 weist eine Außenseite 45 auf, welche eine Fortsetzung
der sie umgebenden Flächen der Pumpenkammer 22 ist. Da die Zusatz-Auslassöffnung 39
vollständig innerhalb der planen ringförmigen Bodenfläche 29 liegt, ist diese Außenseite
45 ebenfalls plan und steht nicht über diese Bodenfläche 29 über. Da hier die Kammerwandung
24 ein separates eigenes Bauteil ist und insbesondere aus Metall besteht wegen der
außen angebrachten Heizleiter, ist eine Integration der Zusatz-Auslassklappe 44 in
die Kehle bzw. den Übergangsbereich zwischen Bodenfläche 29 und Kammerwandung 24 nicht
möglich. Theoretisch wäre dies aber denkbar und an sich auch leicht ausführbar.
[0041] Die Lagerung der Zusatz-Auslassklappe 44 an der Zusatz-Auslassöffnung 39 erfolgt
mittels zweier angeformter kurzer Achsstummel 48, die in den Achslagervertiefungen
40 liegen. Unter Umständen können sie dabei durch Rastmittel darin gehalten werden,
beispielsweise durch mehr als 180° umlaufende Achslagervertiefungen, so dass sie nicht
von alleine herausspringen und die Zusatz-Auslassklappe 44 möglicherweise verloren
geht.
[0042] Wie die Förderrichtung FR zeigt, strömt das aus dem Impeller 30 austretende Fluid
beim normalen Fördern von Fluid in rotierender Richtung rechts herum derart über die
Zusatz-Auslassklappe 44, dass diese bzw. ihre Außenseite 45 heruntergedrückt wird,
wodurch die Zusatz-Auslassöffnung 39 verschlossen ist. Dieser Verschluss ist zwar
nicht unbedingt vollständig wasserdicht, insbesondere wenn Fluiddruck anliegen würde.
Dies ist im normalen Betrieb zum Fördern von Fluid aber auch nicht notwendig, da das
Fluid ja aus dem Impeller 30 austretend in rechts herum rotierender Bewegung einige
wenige Male innerhalb der Pumpenkammer 22 umläuft, bis es zum Auslass 16 wieder austritt.
[0043] In den Fig. 5 und 6 ist die Zusatz-Auslassklappe 44 im Detail dargestellt, zum einen
von vorne und oben und zum anderen von der Seite und oben. Es ist zu erkennen, dass
die Zusatz-Auslassklappe eine der Außenseite 45 gegenüberliegende Innenseite 46 aufweist.
Am hinteren Ende sind die beiden vorgenannten Achsstummel 48 angeformt. An der Außenseite
ist eine Lateralwand 50 vorgesehen und einstückig mit der flächigen Klappe verbunden
bzw. in einem Stück hergestellt. Diese gekrümmt verlaufende Lateralwand 50 weist eine
Innenfläche 51 und eine Außenfläche 52 auf. Zu beachten ist, dass die Lateralwand
50 in einem Winkel α von etwa 80° zur Außenfläche 52 steht. Dies weist, wie nachfolgend
aus der Fig. 7 zu ersehen ist, den Vorteil auf, dass sie dann sozusagen innerhalb
des radial äußeren Außenrands der Außenseite 45 verbleibt beim Schwenken und somit
eine freie Bewegbarkeit nicht gefährdet, da die Drehachse der Zusatz-Auslassklappe
parallel ist zur Außenseite 45. Der Zweck dieser Lateralwand 52 ist es hauptsächlich,
das in radialer Richtung bzw. mit einer großen radialen Richtungskomponente aus dem
Impeller 30 austretende Fluid sozusagen einzufangen und nach unten in die Zusatz-Auslassöffnung
39 abzuleiten, wie die Fig. 7 zeigt.
[0044] Vorne unten an der Lateralwand 50 ist gestrichelt dargestellt ein optional vorgesehener
Vorsprung 54 zu erkennen. Dieser kann unter einen vorderen Rand der Zusatz-Auslassöffnung
39 greifen beim Aufschwenken bzw. beim Schwenken der Zusatz-Auslassklappe 44 nach
oben, also auf die maximal weit geöffnete Offen-Stellung zu. Durch Anschlagen dieses
Vorsprungs 54 unterhalb der Bodenfläche 29 kann diese maximal weit geöffnete Offen-Stellung
definiert bzw. erreicht werden. Da dabei der Vorsprung 54 nicht innerhalb des direkten
Fluidstroms angeordnet ist, stört er strömungstechnisch auch nicht. Des Weiteren ist
die Lateralwand 50 stets innerhalb der Zusatz-Auslassöffnung 39 für eine gute Einleitung
des Fluids darin hinein.
[0045] Als erfindungsgemäßes Stellmittel zum Öffnen der Zusatz-Auslassklappe 44 mit Schwenken
um die Drehachse durch die Achsstummel 48 könnten unterschiedliche Federmittel vorgesehen
sein, beispielsweise bekannte Torsionsfedern nach Art einer Schraubenfeder mit ein
oder zwei Umdrehungen und sehr langen freien Schenkeln. Diese könnten sich einerseits
an der Innenseite 46 abstützen und andererseits unten unterhalb der Zusatz-Auslassöffnung
39. Ebenso könnte an den linken Rand der Zusatz-Auslassklappe 44, beispielsweise im
Bereich zum Stufenrand 42 hin, ein eingangs genannter blockförmiger Körper aus federndem
Kunststoff bzw. Schaumstoff vorgesehen sein. Ebenso könnte dies an der Unterkante
der Lateralwand 50 vorgesehen sein, wo diese in der Geschlossen-Stellung gemäß Fig.
4 verläuft. Bei derartigen Stellmitteln könnte es auch schon ausreichen, wenn die
Zusatz-Auslassklappe 44 nur etwas geöffnet wird, beispielsweise einige Grad Drehwinkel
bzw. einige Millimeter am vorderen Ende, gegenüberliegend dem Ende mit den Achsstummeln
48. Wenn dann die Fluidströmung mit der Umlaufrichtung ER umläuft, kann diese sozusagen
unter die leicht geöffnete Zusatz-Auslassklappe 44 greifen und sie vollständig aufreißen
oder aufdrücken.
[0046] Die Darstellung der Fig. 7 und 8 zeigt die maximal weit geöffnete Offen-Stellung
der Zusatz-Auslassklappe 44. Es ist zu erkennen, dass sie so weit geöffnet ist, dass
die Innenseite 46 sogar noch ein Stück oberhalb der Ebene der Unterseite der Deckscheibe
33 liegt, wodurch aus dem Impeller 30 in radialer Richtung oder zumindest in teilweise
radialer Richtung herausgefördertes oder herausgeschleudertes Fluid in diesem Bereich
direkt gegen diese Innenseite 46 und die Innenfläche 51 der Lateralwand 50 geschleudert
wird. So wird in diesem Bereich Fluid besonders gut eingefangen und durch die Zusatz-Auslassöffnung
39 zum Zusatz-Auslassstutzen 37 gefördert, also aus der Pumpe 11 hinaus.
[0047] Des Weiteren wird aber auch in der Umlaufrichtung ER umlaufendes Fluid aus diesem
Umlauf heraus sozusagen von der Zusatz-Auslassklappe 44 eingefangen und zum Zusatz-Auslassstutzen
37 herausgeleitet. Das Vorsehen mehrerer solcher Zusatz-Auslassklappen in der Pumpenkammer
22 könnte diesen Effekt natürlich verstärken, so dass ein Abpumpen oder Entleeren
noch schneller erfolgen könnte. Gleichzeitig bedeutet dies natürlich größeren baulichen
Aufwand sowie zahlreichere mögliche Versagensstellen im Fall von Materialbruch oder
Problemen.
[0048] Gemäß Fig. 8 ist auch zu erkennen, dass der radiale Abstand zwischen der Zusatz-Auslassklappe
44 bzw. ihrer Lateralwand 5 samt Außenfläche 52 hier recht groß ist. Somit könnte
das wegen des Umlaufens in der Pumpenkammer 22 durch Zentrifugalkraft nach außen gedrückte
Fluid auch während des Entleerens relativ häufig an der Zusatz-Auslassklappe 44 vorbeilaufen,
was ein komplettes Entleeren etwas erschweren würde. Im konkreten Ausführungsbeispiel
ist jedoch zu ersehen, dass aufgrund der Anordnung der Kammerwandung 24 der Pumpenkammer
22 samt aufwändiger Abdichtung im unteren Bereich ein gewisser Abstand der Bodenfläche
29 in radialer Richtung notwendig ist und deswegen keine Verbreiterung oder Verlegung
der Zusatz-Auslassklappe 44 weiter nach außen hin zur Kammerwandung 24 möglich ist.
Bei anderen Konstruktionen von erfindungsgemäßen Pumpen ist dies aber möglich und
könnte dann auch vorgesehen sein.
[0049] Die eingangs genannte konvexe Wölbung der Zusatz-Auslassklappe 44 an ihrer Innenseite
46 wird durch den Winkel α zwischen der Fläche bzw. der Außenseite 45 und der Lateralwand
50 gebildet, wobei hier gilt α = ca. 80°. Gerade im Innenbereich zwischen Innenseite
46 und Innenfläche 51 könnte eine Rundung bzw. eine Kehle vorgesehen sein. Dies könnte
strömungstechnisch Vorteile bilden, muss aber nicht so sein.
[0050] Der Abstand in radialer Richtung zwischen dem Impeller 30 und der Zusatz-Auslassklappe
44 bzw. deren gerundeter, radialer Innenkante ist, wie die Fig. 4 und 7 zeigen, relativ
gering. Er beträgt beispielsweise 1 mm bis 3 mm, und zwar eben genau so viel, dass
noch eine ausreichende Stabilität der Bodenfläche 29 auch in diesem Bereich gewährleistet
ist.
[0051] In der Fig. 9 ist in einem Ausführungsbeispiel gezeigt, wie eine vereinfacht dargestellte
Zusatz-Auslassklappe 144 in einer Pumpenkammer 122 bzw. innerhalb der Bodenfläche
129 angeordnet ist. Die Zusatz-Auslassklappe 144 ist an dem linken Ende mittels entsprechender
Achsstummel 148 in einer Achslagervertiefung 140 drehbar gelagert. Die hier flach
ausgebildete Zusatz-Auslassklappe 144 weist eine Außenseite 145 auf, die vorteilhaft
flach und glatt ist wie im vorherigen Ausführungsbeispiel um wenig Wasserwiderstand
zu bieten. An einer Innenseite 146 ist eine Federaufnahme 156 vorgesehen, die beispielsweise
50% der Breite der Zusatz-Auslassklappe 144 aufweist und zentrisch angeordnet ist.
Die Federaufnahme 156 weist einen breiten und flachen Schlitz auf, der zumindest am
unteren Ende offen ist und in den eine Blattfeder 159 als erfindungsgemäßes Stellmittel
mit einem oberen Federende 158 eingesteckt ist. Dieses obere Federende 158, das hier
gestrichelt dargestellt ist, könnte auf bekannte Art und Weise eine oder mehrere herausgestanzte
Zacken oder Erhebungen aufweisen, durch welche es nach dem Einstecken in die Federaufnahme
156 festgehalten ist und nicht mehr herausgezogen werden kann bzw. nicht von alleine
herausgeht. Die Blattfeder 159 besteht vorteilhaft aus einem rostfreien Edelstahl
oder Federstahl mit beispielsweise etwa einem Drittel der Breite der Zusatz-Auslassklappe
144. Alternativ kann sie aus Kunststoff bestehen. Ihre Federkraft kann relativ gering
sein. In einem mittleren Bereich ist sie leicht gebogen, und mit einem unteren Federende
160, das ganz am Ende noch einmal etwas stärker abgebogen ist, liegt die Blattfeder
159 an einer Wandung der Zusatz-Auslassöffnung 139 an bzw. stützt sich dagegen ab.
[0052] Es ist leicht zu erkennen, dass in der in Fig. 9 oben dargestellten Offen-Stellung
die Fluidströmung mit der Umlaufrichtung ER vorliegt, es also wichtig ist, dass die
Zusatz-Auslassklappe 144 geöffnet ist. Sie ist erfindungsgemäß durch die Federkraft
der Blattfeder 159 aufgedrückt worden. Diese Federkraft ist in Fig. 9 in der unteren
Darstellung, in der die Zusatz-Auslassklappe 144 in der Geschlossen-Stellung ist,
als Pfeil nach oben am freien Ende der Klappe dargestellt. Hier liegt die deutlich
stärkere Fluidströmung mit der Umlaufrichtung FR vor. Ein noch weiteres oder zu weites
Öffnen der Zusatz-Auslassklappe 144 kann wie zuvor erläutert durch einen Vorsprung
entsprechend Fig. 6 verhindert werden, der hier der Übersichtlichkeit halber nicht
dargestellt ist.
[0053] Aus einem Vergleich der Darstellungen in der Fig. 9 unten und oben ist leicht zu
ersehen, dass bei entsprechender Biegung der Blattfeder 159 diese versucht, die Zusatz-Auslassklappe
144 nach oben zu drücken. Dies ist auch gut möglich, wenn eben keine Fluidströmung
in der Pumpenkammer 122 vorliegt oder eine Fluidströmung mit der Umlaufrichtung ER,
wie oben dargestellt. Wenn wie in der Fig. 9 unten die Fluidströmung mit der Umlaufrichtung
FR zum Fördern gemäß der normalen Pumpfunktion vorliegt, so wird die Zusatz-Auslassklappe
144 auch entgegen der Federkraft der Blattfeder 159 in die dort dargestellte Geschlossen-Stellung
gedrückt. Dann ist die Bodenfläche 129 relativ dicht verschlossen bzw. abgeschlossen.
[0054] Es stellt kein nennenswertes Problem dar, die Federkraft der Blattfeder 159 entsprechend
auszugestalten. Hierfür kann entsprechend dünnes Material für die Blattfeder 159 vorgesehen
sein, alternativ können auch seitliche Einschnitte odgl. vorgesehen sein.
[0055] Eine Befestigung der Blattfeder 159 wird als vorteilhaft angesehen, besonders vorteilhaft
eben durch Einstecken oben in die Federaufnahme 156. In Abwandlung der Darstellung
der Fig. 9 könnte sie auch an der linken Innenwand der Zusatz-Auslassöffnung 139 befestigt
sein, beispielsweise mit einer ähnlich ausgebildeten Federaufnahme, und dann mit einem
freien Ende an der Innenseite 146 der Zusatz-Auslassklappe 144 abgestützt sein und
ggf. etwas daran entlanggleiten.
[0056] In nochmals weiterer, hier nicht dargestellter Ausgestaltung könnte um eine Achse
entsprechend den Achsstummeln 148 als Stellmittel eine Schraubenfeder aus Federdraht
mit lange abstehenden Schenkeln angeordnet sein, die die Zusatz-Auslassklappe 144
aufdrückt und sich dabei an derselben Innenwand der Zusatz-Auslassöffnung 139 abstützt.
Dann wäre eben eine solche Feder, deren Bauart grundsätzlich bekannt ist zum Aufdrücken
oder Zudrücken mittels Drehmoment, an diesen Achsstummeln oder einer entsprechenden
Drehachse befestigt.
[0057] Eine nochmals weitere Ausgestaltung ist in der Fig. 10 dargestellt, bei der eine
Zusatz-Auslassklappe 244 nicht drehbar gelagert ist um eine definierte Drehachse mittels
Achsstummeln, sondern mittels eines rechteckig ausgebildeten Lagerendes 249 in einer
Aufnahme 241 angeordnet ist. Die Aufnahme 241 weist korrespondierende Form auf und
ist im Prinzip ähnlich ausgebildet wie die Achslagervertiefungen 40 und 140, nur eben
mit eckigem Querschnitt. Das eckige Lagerende 249 sitzt also sozusagen verdrehfest
in der Aufnahme 241, und die Zusatz-Auslassklappe 244 selbst ist derart weich oder
elastisch bzw. besteht aus derart elastischem Material, dass sie selber das Stellmittel
bildet, durch das sie geöffnet wird, also sozusagen die Feder bzw. die Federwirkung
in die Klappe integriert ist. Hierfür bietet sich beispielsweise Gummi an. Die obere
durchgezogene Darstellung in Fig. 10 zeigt die Zusatz-Auslassklapp 244 in einer Offen-Stellung
mit Fluidströmung mit der Umlaufrichtung ER wie in Fig. 9 oben. Es ist gut zu ersehen,
dass hier ein ausreichend großer Einlauf für das Fluid in die Zusatz-Auslassöffnung
239 hinein möglich ist. Die Zusatz-Auslassklappe 244 kann hier also selbst durch geeignete
Materialwahl eine Dichtfunktion aufweisen und erfüllen, denn sie und vor allem ihr
freies Ende ist biegsam und kann sich anschmiegen, insbesondere an den Rand der Zusatz-Auslassöffnung
239. Damit kann sie ohne zusätzliches Anbringen oder Vorsehen einer Dichtung, insbesondere
einer Dichtung aus verschiedenem Material, den zusätzlichen Auslass bzw. die Zusatz-Auslassöffnung
239 verschließen. Es braucht noch nicht einmal ein stufiger Rand vorgesehen zu sein,
damit die Zusatz-Auslassklappe 244 bündig verschwindet und besser abdichtet, sondern
die Zusatz-Auslassklappe 244 kann um die Zusatz-Auslassöffnung 239 herum auf der Bodenfläche
229 aufliegen.
[0058] Gestrichelt dargestellt in der Fig. 10 oben ist eine Stellung, in die sich die Zusatz-Auslassklappe
244 eigenständig durch ihre eigene Federkraft bewegt, wenn überhaupt keine Fluidströmung
vorliegt. Daraus kann ersehen werden, dass sich hier die Zusatz-Auslassklappe 244
durch ihre eigene Federkraft, also quasi als eigenes Stellmittel, nur ein relativ
kleines Stück öffnet. Die weitere Öffnung in die durchgezogen dargestellte Offen-Stellung
erfolgt dann eben durch die Fluidströmung mit der Umlaufrichtung ER, die sie noch
etwas weiter aufdrückt bzw. noch etwas weiter aufbiegt.
[0059] In der Fig. 10 unten ist dargestellt, wie die Zusatz-Auslassklappe 244 in der Geschlossen-Stellung
die Zusatz-Auslassöffnung 239 verschließt. Dies ist hier dargestellt nicht ganz so
glatt bzw. flach wie in der Fig. 9 unten, da die Zusatz-Auslassklappe 244 eine leichte
Wölbung bzw. Biegung aufweist. Schließlich wird sie von der Fluidströmung mit der
Umlaufrichtung FR aus der in Fig. 10 oben dargestellten gestrichelten Position nach
unten gedrückt. Da aber eine vorgenannte Federkraft zum Öffnen der Zusatz-Auslassklappe
244 bzw. zum Bewegen relativ klein sein kann, was auch für die anderen beschriebenen
Ausführungen von Stellmitteln bzw. Federmitteln gilt, ist dies technisch gut realisierbar.
[0060] Der Vorteil einer solchen Zusatz-Auslassklappe 244 gemäß der Fig. 10 im Vergleich
zu derjenigen der Fig. 9 liegt gut erkennbar darin, dass sie vom Aufbau und von der
Montage her erheblich einfacher ist. Es sind auch keine potentiell korrosionsanfälligen
Teile notwendig oder Federn, die brechen bzw. sogar versagen könnten.
[0061] In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung könnte ausgehend von der Fig. 10
eine relativ starr ausgebildete Zusatz-Auslassklappe ein eckiges Lagerende aufweisen,
welches teilweise federelastisch ummantelt ist und sich dann sozusagen in der Aufnahme
gegen diese Federelastizität dreht. So kann beispielsweise ein eckig ausgebildetes
Lagerende von einer Schicht aus relativ weichem Kunststoff oder Schaumstoff umgeben
sein und sich gegen dessen Federelastizität in die Geschlossen-Stellung drehen lassen
durch eine relativ starke Fluidströmung mit der Umlaufrichtung FR. Stoppt diese Fluidströmung,
so kann der federelastische Kunststoff die Zusatz-Auslassklappe 244 aufdrücken.
1. Impellerpumpe mit
- einer Pumpenkammer mit einem Einlass in die Pumpenkammer und mit einem Auslass aus
der Pumpenkammer,
- einem Impeller in der Pumpenkammer,
- einer Drehrichtung des Impellers zum Pumpen von Fluid vom Einlass zum Auslass,
gekennzeichnet durch einen Zusatz-Auslass aus der Pumpenkammer samt Zusatz-Auslassklappe, wobei die Zusatz-Auslassklappe:
- eine Geschlossen-Stellung und mindestens eine Offen-Stellung aufweist,
- zwischen der Geschlossen-Stellung und der mindestens einen Offen-Stellung bewegbar
ausgebildet ist,
- in der Geschlossen-Stellung den Zusatz-Auslass verschließt und in jeder der Offen-Stellungen
den Zusatz-Auslass zumindest teilweise freigibt bzw. öffnet,
- ein Stellmittel aufweist und derart kraftbelastet ist durch das Stellmittel, dass
die Zusatz-Auslassklappe selbsttätig aus der Geschlossen-Stellung in eine der Offen-Stellungen
bewegt wird wenn die Zusatz-Auslassklappe frei von Fluidströmung in Drehrichtung des
Impellers zum Pumpen von Fluid vom Einlass zum Auslass ist.
2. Impellerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatz-Auslassklappe in diejenige Offen-Stellung der mehreren Offen-Stellungen
bewegt wird durch die Stellmittel, die maximal weit geöffnet ist und/oder in der die
Zusatz-Auslassklappe maximal weit von der Geschlossen-Stellung entfernt ist.
3. Impellerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Stellmittel Federmittel aufweist, vorzugsweise Kunststoff-Federmittel, zur
Kraftbelastung der Zusatz-Auslassklappe zur Bewegung.
4. Impellerpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel einen voluminösen Block-Körper aufweist, vorzugsweise in zylindrischer
Form, wobei insbesondere das Federmittel die Form eines Quaders aufweist.
5. Impellerpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel eine Blattfeder, eine Schraubenfeder, eine Spiralfeder oder eine
Schraub-Spiralfeder ist.
6. Impellerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe Dichtmittel aufweist am Zusatz-Auslass oder an der Zusatz-Auslassklappe,
vorzugsweise um den Zusatz-Auslass umlaufend, wobei insbesondere das Dichtmittel an
das Pumpengehäuse angespritzt ist in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren.
7. Impellerpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittel als Labyrinth-Dichtung ausgebildet sind mit stufigem Verlauf einer
Dichtfläche zwischen dem Zusatz-Auslass und der Zusatz-Auslassklappe.
8. Impellerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatz-Auslassklappe in der Geschlossen-Stellung den Verlauf der Pumpenkammer
oder einer Wandung der Pumpenkammer im Bereich um den Zusatz-Auslass herum kontinuierlich
fortsetzt, vorzugsweise stetig fortsetzt, insbesondere mit Rundungen und/oder Wölbungen
entsprechend dem den Zusatz-Auslass umgebenden Bereich der Pumpenkammer.
9. Impellerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatz-Auslassklappe eine Innenseite aufweist, die in der Geschlossen-Stellung
zum Zusatz-Auslass hin weist, wobei vorzugsweise die Innenseite derart geformt ist,
dass sie konvex gewölbt ist weg von dem Zusatz-Auslass.
10. Impellerpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Zusatz-Auslassklappe eine Lateralwand mit einem Winkel zwischen
60° und 120° zur Außenseite aufweist, die sich weg von der Pumpenkammer erstreckt
in Richtung zum Zusatz-Auslass bzw. in den Zusatz-Auslass hinein, wobei vorzugsweise
die Lateralwand zumindest teilweise in der maximal weit geöffneten Offen-Stellung
noch in den Zusatz-Auslass hineinragt, wobei insbesondere die Lateralwand in der maximal
weit geöffneten Offen-Stellung über ihre ganze Länge in einer Richtung weg von einer
Drehachse der Zusatz-Auslassklappe mit einem freien Längsaußenrand innerhalb des Zusatz-Auslasses
verläuft.
11. Impellerpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lateralwand parallel zu einer umlaufenden Außenwand der Pumpenkammer verläuft.
12. Impellerpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lateralwand in einer maximal weit geöffneten Offen-Stellung mit Abstand zwischen
0,5 cm und 2 cm zu einer umlaufenden Außenwand der Pumpenkammer verläuft.
13. Impellerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenkammer ringförmig um den Impeller herum ausgebildet ist, wobei der Zusatz-Auslass
in einer Endfläche der Pumpenkammer in axialer Richtung entlang der Drehachse des
Impellers angeordnet ist, insbesondere in einer Bodenfläche oder einer Deckelfläche,
wobei vorzugsweise diese Endfläche in etwa in einer Ebene einer von zwei Deckflächen
des Impellers verläuft, insbesondere entfernt vom Auslass aus der Pumpenkammer.
14. Impellerpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite der Zusatz-Auslassklappe in der Geschlossen-Stellung in dieser Endfläche
verläuft, insbesondere kontinuierlich in dieser Endfläche verläuft, wobei die Zusatz-Auslassklappe
in der maximal weit geöffneten Offen-Stellung nahe am Impeller liegt, vorzugsweise
mit maximal 1 cm radialem Abstand, und eine Innenseite der Zusatz-Auslassklappe mindestens
auf axialer Höhe und radial außerhalb der anderen Deckfläche des Impellers ist derart,
dass Fluid aus dem Impeller direkt in radialer Richtung nach außen in die Zusatz-Auslassklappe
und den Zusatz-Auslass strömt.
15. Impellerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-Auslass aus der Pumpenkammer herausführt in radialer Richtung oder in
einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse des Impellers, vorzugsweise aus einem Gehäuse
der Impellerpumpe herausführt.