Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Doppelpumpe mit zwei Kreiselpumpen mit jeweils darin
angeordneten Laufrädern zum Fördern eines Fluids und einem sich in zwei Einzelkrümmer
verzweigenden Saugkrümmer zum Ansaugen des Fluids, welche Einzelkrümmer an einen jeweiligen
Saugbereich der Laufräder angeschlossenen sind.
Hintergrund der Erfindung
[0002] Um bei gleichzeitigem Einsatz kleinerer Elektromotoren und Pumpen große Fördermengen
zu fördern oder um eine Redundanz im Förderkreislauf zu schaffen, werden bevorzugt
Doppelpumpen eingesetzt. Bei derartigen Doppelpumpen, auch Zwillingspumpen genannt,
werden zwei Laufräder in einem Gehäuse angeordnet, wobei jedes Laufrad von einem Elektromotor
zur Ausbildung einer einzelnen Pumpe angetrieben ist. Den Laufrädern vorgeschaltet
ist ein Saugkrümmer, durch welchen ein Fluid wie insbesondere Wasser an einem Saugbereich
der Laufräder zum Fördern desselben angesaugt wird. Zur Speisung beider Laufräder
teilt sich der Saugkrümmer in der Regel symmetrisch in zwei an den jeweiligen Saugbereich
der Laufräder angeschlossene Einzelkrümmer auf.
[0003] Der symmetrische Aufbau der Saugkrümmer führt aufgrund seiner Krümmung jedoch zu
einem Vordrall, der durch die gleiche Drehrichtung der Laufräder entsteht, nämlich
auf der einen Seite einen Vordrall, welcher entgegen der Drehrichtung des Laufrades
dreht, und auf der anderen Seite einen Vordrall, welcher mit der Drehrichtung des
Laufrades dreht. Durch die unterschiedlichen Gegebenheiten auf den beiden Seiten der
Doppelpumpe wird so ein unterschiedliches Verhalten im Sinne der Leistungsaufnahme,
als auch der hydraulischen Performance für die jeweiligen Seiten der Doppelpumpe erzeugt.
Bisherige Strömungsführungen konnten den Vordrall nur mit erheblichen Strömungsverlusten
ausgleichen. Außerdem ist eine optimale Anströmung des Laufrades durch direkt vor
dem Laufrad befindliche Strömungsführungen nicht zu erreichen. Unterschiede in der
Strömungsgeschwindigkeit, als auch Winkelabweichungen werden zwangsläufig verbleiben,
und gehen zu Lasten der eigentlich angestrebten hohen hydraulischen Leistung.
Beschreibung der Erfindung
[0004] Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Doppelpumpe bereitzustellen, deren einzelne Kreiselpumpen durch eine möglichst identische
hydraulische Leistung gekennzeichnet sind.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0006] Demnach wird die Aufgabe gelöst durch eine Doppelpumpe mit zwei Kreiselpumpen mit
jeweils darin angeordneten Laufrädern zum Fördern eines Fluids und einem sich in zwei
Einzelkrümmer verzweigenden Saugkrümmer zum Ansaugen des Fluids, welche Einzelkrümmer
an einen jeweiligen Saugbereich der Laufräder angeschlossenen sind, wobei in jedem
Einzelkrümmer beabstandet zu dem jeweiligen Laufrad ein Strömungsführungselement vorgesehen
ist, welches Strömungsführungselement das in den Einzelkrümmer einströmende Fluid
in zwei Teilströme aufteilt und sich in Strömungsrichtung des Fluids hin zu dem Laufrad
in seiner Höhe verjüngend erstreckt.
[0007] Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt somit in der Form und Anordnung des Strömungsführungselement
in dem Einzelkrümmer, die im Strömungskanal einerseits zu einer Aufteilung des Rotationswirbels
in zwei kleinere Rotationswirbel sowie andererseits zu einer Erzeugung eines den verbleibenden
Gegenwirbel minimierenden bzw. eliminierenden Rotationswirbel führen. Denn durch das
vorgeschlagene Strömungsführungselement wird die Strömung gegenüber den aus dem Stand
der Technik bekannten Ausgestaltungen früher im Einzelkrümmer manipuliert, um eine
maximale Angleichung der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten bis hin zu dem
Laufrad zu erhalten. Im Einlaufbereich des Laufrades wird derart die Strömungsqualität
im Sinne des Vordralls, im Sinne eines Winkelfehlers als auch einer Ungleichförmigkeit
optimiert werden. Hinsichtlich des Vordralls lässt sich eine gemittelte Umfangsgeschwindigkeit
gut steuern, eliminieren oder sogar zu einem Vordrall in entgegengesetzter Richtung
umformen. Durch die Strömungsführungselemente lässt sich die ansonsten bei Doppelpumpen
regelmäßig vorhandene aufwendige Regelung der einzelnen Kreiselpumpen zwecks Optimierung
der hydraulischen Leistung einsparen. Ferner lässt sich durch die vorgeschlagene Form
des Strömungsführungselements ein Pumpengehäuse der Doppelpumpe bzw. der Saugkrümmer
derselben in besonders einfacher Weise herstellen. Im Ergebnis wird durch die vorgeschlagene
Doppelpumpe eine anähernd oder sogar identische sowie hohe hydraulische Leistung,
insbesondere im Sinne der Förderhöhe, Leistungsaufnahme und/oder Effizienz, der beiden
Kreiselpumpen und damit der Doppelpumpe erzielt.
[0008] Als Doppelpumpe wird im Allgemeinen eine Strömungsmaschine bezeichnet, die eine Drehbewegung
und dynamische Kräfte zur Förderung überwiegend von Flüssigkeiten als Fluid nutzt.
Bei einer Kreiselpumpe wird neben einer tangentialen Beschleunigung der Flüssigkeit,
des Mediums, in radialer Strömung auftretende Fliehkraft zur Förderung genutzt, so
dass solche Pumpen ebenso als Zentrifugalpumpen bezeichnet werden. Im regulären Betrieb
der Doppelpumpe kann ein Gehäuse eines Motors der Kreiselpumpe oberhalb eines Pumpengehäuses
angeordnet sein, in welchem das von dem Motor über die Motorwelle angetriebenes Laufrad
zum Fördern des Fluids vorgesehen ist, wobei das Gehäuse des Motors mit dem Pumpengehäuse
ortsfest verbunden und/oder einteilig gestaltet sein kann. Bevorzugt ragt die Motorwelle
an einer Antriebsseite aus dem Gehäuse des Motors in das Pumpengehäuse hinein und/oder
ist an der Antriebsseite das Laufrad ortsfest mit der Motorwelle verbunden.
[0009] Das Fluid umfasst bevorzugt eine Flüssigkeit wie Wasser oder ein sonstiges flüssiges
Medium wie beispielsweise Abwasser. Das Fluid kann Feststoffe wie beispielsweise Verunreinigungen
jeglicher Art, insbesondere Fäkalien, Sedimente, Dreck, Sand, oder auch kleinere Holz-,
Gestrüpp-, Textilien- oder Lappenteile oder dergleichen umfassen. Bevorzugt ist das
Gehäuse des Motors und/oder das Pumpengehäuse aus Metall, insbesondere aus Gusseisen
oder Edelstahl, und/oder aus Kunststoff gestaltet.
[0010] Die vorgeschlagene Doppelpumpe lässt sich bevorzugt in Heizkreisläufen oder dergleichen
einsetzen, um insbesondere Bedarfsspitzen von geförderten Heizungswasser abdecken
zu können. Dazu kann die Doppelpumpe durch Veränderung der Drehzahl der einzelnen
Kreiselpumpen auf konstanten oder vorgegebenen variablen Druck geregelt werden. Die
Regelung kann beispielsweise beide Kreiselpumpen zur Deckung des benötigten Förderstroms
synchron, d.h. mit gleicher Drehzahl, betreiben. Alternativ kann zunächst lediglich
eine der beiden Kreiselpumpen zur Deckung des geforderten Förderstroms verwendet werden.
Sobald diese Kreiselpumpe ihre maximale Drehzahl erreicht hat, wird die zweite Kreiselpumpe
zugeschaltet und zur Deckung noch größerer Förderströme kontinuierlich hochgeregelt,
wobei die erste Kreiselpumpe weiterhin mit maximaler Drehzahl läuft. Der Saugkrümmer
weist bevorzugt einen runden, ovalen oder ovalartigen Querschnitt auf, welcher Querschnitt
sich von der Verzweigung des Saugkrümmers in die Einzelkrümmer bis hin zu dem jeweiligen
Laufrad ändern kann. Bevorzugt weist der Saugkrümmer eine herzartige Form auf, wobei
sich die Einzelkrümmer bevorzugt senkrecht oder annähernd senkrecht von der Verzweigung
weg erstrecken.
[0011] Bei aus dem Stand der Technik bekannten Doppelpumpen mit mehreren Kreiselpumpen,
deren Förderströme sich auslassseitig addieren, bestehen selbst bei baulich identischen
Antrieben, gleichen Laufrädern und synchroner, d.h. identischer Drehzahl und Drehrichtung,
Unterschiede in der Förderleistung der einzelnen Kreiselpumpen. Denn in den Kreiselpumpen
ist eine Anpassung der Leitungsführung innerhalb des Pumpengehäuses zur gemeinsamen
Druckleitung erforderlich. Oftmals haben Druckstutzenkanäle in den Pumpengehäusen
einen unterschiedlichen Verlauf und eine unterschiedliche Anordnung. Im Ergebnis unterscheiden
sich die beiden Kreiselpumpen einer Doppelpumpe in ihren hydraulischen Eigenschaften,
wodurch Unterschiede in den Förderleistungen der Kreiselpumpen trotz gleicher Drehzahl
und Bauart resultieren. Fördert die eine Kreiselpumpe mehr als die andere, wirkt zudem
eine Art Mittkopplungseffekt, weil durch die Mehrleistung der einen Kreiselpumpe die
Förderfähigkeit der anderen Kreiselpumpe an der gemeinsamen Druckseite beeinträchtigt
wird. Dies bewirkt, dass die Fördermenge der anderen Kreiselpumpe zusätzlich reduziert
wird. Der Förderstrom der anderen Pumpe wird plastisch gesprochen vom Förderstrom
der einen Pumpe weggedrückt. Durch die vorgeschlagene Lösung lässt sich dieses Problem
jedoch in einfacher Weise eliminieren oder zumindest ganz wesentlich resultieren,
ohne dass es dazu eine aufwendige elektronische Steuerung oder sonstiger über das
Strömungsführungselement hinausgehender baulicher Anpassungen bedarf.
[0012] Das Strömungsführungselement ist bevorzugt flächig ausgestaltet, und kann zumindest
in Teilen oder ist vollständig rechteckartig oder rechteckig gestaltet sein. Bevorzugt
ist das Strömungsführungselement in dem Einzelkrümmer derart angeordnet, dass seine
flächige Erstreckung parallel, annähernd oder wenigstens zum Teil parallel zur Strömungsrichtung
ausgerichtet ist. Bevorzugt teil das Strömungsführungselement das einströmende Fluid
in zwei gleich große oder annähernd gleich große Teilströme auf. Ebenso kann die Aufteilung
anhand der resultierenden Wirbel erzeugen, so dass ein einem der entstehenden Kanäle
mehr Fluid als in dem anderen Kanal fließen kann. An dem der Strömung zugewandten
Ende des Strömungsführungselements, an welchem die Strömung geteilt wird, ist das
Strömungsführungselement bevorzugt parallel zur Strömung angeordnet. An dem dem Laufrad
zugewandten Ende des Strömungsführungselements kann dieses zwecks Erzeugung eines
Dralls mit einem Winkel zur Strömung ausgerichtet sein.
[0013] Beanstandet zu dem Laufrad bedeutet insbesondere, dass das Strömungsführungselement
näher an der Verzweigung der Einzelkrümmer und/oder an dem dem Laufrad entgegengesetzten
Ende des Saugkrümmers angeordnet ist als an dem Laufrad. Beabstandet kann ebenso bedeuten,
dass das Strömungsführungselement wenigstens 1, 2, 3, 4, 5, 7,5, 10 oder mehr cm entfernt
von dem Laufrad angeordnet ist. Beabstandet kann ferner bedeuten, dass bei einem insbesondere
regelmäßig unmittelbar vor dem Laufrad zum Anschließen an dieses im Wesentlichen orthogonal
gebogenen Einzelkrümmer das Strömungsführungselement in Strömungsrichtung vor der
Biegung, insbesondere 1, 2, 3, 4, 5, 7,5, 10 oder mehr cm vor der Biegung, angeordnet
ist. Mit anderen Worten bedeutet beabstandet insbesondere, dass das Strömungsführungselement
maximal entfernt vom Laufrad in dem Einzelkrümmer angeordnet ist. Dabei kann nach
Anordnung der Laufräder und den spezifischen hydraulischen Gegebenheiten dieser Abstand
variieren. Durch die entfernte Anordnung kann sich ein eventuell noch vorhandener
Wirbel im Bereich zwischen dem Strömungsführungselement und dem Laufrad beruhigen.
Derart lässt sich die Strömung früh in Bezug auf die Erstreckung des Saugkrümmers
beeinflussen, um eine möglichst hohe Angleichung der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten
bis hin zum Laufrad zu erhalten.
[0014] In seiner senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Höhe verjüngend bedeutet insbesondere,
dass die Höhe mit einer konstanten oder mit einer unterschiedlichen Rate hin zum Laufrad
abnimmt. Insofern kann die Höhe an dem der Verzweigung zugewandten Ende des Strömungsführungselements
dem Durchmesser des Einzelkrümmers betragen, während die Höhe an dem dem Laufrad zugewandten
Ende nur einen Teil des Durchmessers betragen kann. Ebenso kann die Höhe in Strömungsrichtung
des Fluid zunächst konstant sein und sich in der Folge verjüngen.
[0015] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Strömungsführungselement ausgestaltet
und in dem Einzelkrümmer angeordnet, dass die Teilströme in Strömungsrichtung hinter
dem Strömungsführungselement drallfrei sind oder einen gewünschten Drall aufweisen.
Insofern ist es beispielsweise möglich, durch die Gestaltung und Anordnung des Strömungsführungselements
in dem Einzelkrümmer, beispielsweise durch Variation der Längserstreckung, eines Winkels
am Ende des Strömungsführungselements zur Strömung, des Abstands zum Laufrad und/oder
der Verjüngung den Drall hinter dem Strömungsführungselement zu beeinflussen, nämlich
zu eliminieren oder einen gewünschten Drall, beispielsweise einen Gegendrall, zu erhalten.
[0016] In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist der Einzelkrümmer in Seitansicht L-förmig
mit zwei im Wesentlichen orthogonal zueinander angeordneten Schenkeln gestaltet, wobei
der kürzere Schenkel an das Laufrad angeschlossen ist und das Strömungsführungselement
in dem längeren Schenkel angeordnet ist. Mit anderen Worten kann das Strömungsführungselement
bei einem solchen in Seitansicht L-förmig gebogenen Einzelkrümmer im längeren L-Schenkel
und derart beabstandet zu dem Laufrad angeordnet sein. Bevorzugt reicht das Strömungsführungselement
nicht in den kürzen Schenkel hinein und/oder endet in Strömungsrichtung vor der Biegung
zwischen dem längeren Schenkel und dem kürzeren Schenkel.
[0017] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Strömungsführungselement zweigeteilt
derart, dass der erste dem einströmenden Fluid zugewandte Teil an seinen sich in Strömungsrichtung
des Fluids erstreckenden Längsrändern beidseitig an einer Innenwand des Einzelkrümmers
insbesondere berührend anliegt und der zweite dem Laufrad zugewandte Teil an einem
sich in Strömungsrichtung des Fluids erstreckenden Rand an dem Einzelkrümmer insbesondere
berührend anliegt und sich an seinem gegenüberliegenden Rand in seiner Höhe hin zu
dem Laufrad verjüngt. Derart kann sich das Strömungsführungselement an wenigstens
einem Längsrand entlang seiner gesamten Erstreckung in Strömungsrichtung insbesondere
berührend an der Innenwand des Einzelkrümmers erstrecken. Bis zu dem dem Laufrad zugewandten
Ende des zweiten Teils kann die Höhe kontinuierlich auf null abgefallen sein oder
beispielsweise noch bis kurz vor dem Ende 40 bis 60% des Durchmessers des Einzelkrümmers
betragen. In dem ersten Teil erstreckt sich das Strömungsführungselement bevorzugt
entlang seiner gesamten Erstreckung mit konstanter Höhe und/oder dem Durchmesser des
Einzelkrümmers entsprechender Höhe. Derart lässt sich die Rotation in zwei kleinere
Rotationen bestehend aus Wirbel und Vordrall unterteilen. Durch den zweiten Teil mit
sich verringernder Höhe lässt sich ein Gegenwirbel erzeugen, der die nach dem ersten
Teil gegebenenfalls noch verbleibende Rotation minimiert bzw. gänzlich eliminiert.
[0018] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung beträgt ein Längenverhältnis der zwei
Teile in Strömungsrichtung des Fluids 1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1. Absolut
gesehen kann sich der erste Teil beispielsweise 2 cm in Strömungsrichtung erstrecken,
während sich der zweite Teil beispielsweise 3 cm in Strömungsrichtung erstrecken kann,
also das Verhältnis 2:3 betragen kann. Darüber hinaus sind auch andere beispielsweise
ungerade Verhältnisse möglich. In einer anderen bevorzugten Weiterbildung gleicht
die Höhe des ersten Teils dem Durchmesser des Einzelkrümmers.
[0019] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verjüngt sich das Strömungsführungselement
in seiner Höhe S-förmig. In einer anderen bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich
das S-förmige verjüngende Strömungsführungselement zwischen seinen S-förmigen Enden
annährend konstant mit einer Höhe von ≥ 40% und ≤ 60%, insbesondere 50%, des Durchmessers
des Einzelkrümmers. Besonders bevorzugt verjüngt sich nur der zweite Teil des Strömungsführungselements
in seiner Höhe S-förmig, während der erste Teil entlang seiner Längserstreckung in
Strömungsrichtung eine konstante Höhe aufweist. Besonders bevorzugt weist das dem
ersten Teil zugewandte S-förmige Ende einen wesentlich größeren Radius als das andere
S-förmige Ende auf, sodass das Strömungsführungselement am Übergang von dem ersten
Teil hin zum zweiten Teil in seiner Höhe zunächst stark abfällt und dann beispielsweise
bis hin zu dem anderen S-förmigen Ende in seiner Höhe annähernd konstant verlaufen
kann. Das Verhältnis der Radien beträgt beispielsweise 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 oder 10:1.
[0020] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich das Strömungsführungselement
in Draufsicht auf seinen sich in Strömungsrichtung des Fluids erstreckenden Rand S-förmig.
Bevorzugt weist das dem Laufrad zugewandte S-förmige Ende einen wesentlich größeren
Radius als das der Verzweigung zugewandte S-förmige Ende auf. Das Verhältnis der Radien
beträgt beispielsweise 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 oder 10:1. Ebenso kann das der Verzweigung
zugewandte S-förmige Ende flach auslaufen, also beispielsweise annähernd eben sein,
während das dem Laufrad zugewandte S-förmige Ende gebogen ist. Bevorzugt ist das dem
Laufrad zugewandte S-förmige Ende hin zu der Innenwand des Einzelkrümmers gebogen.
In diesem Zusammenhang ist gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung bevorzugt,
dass ein dem einströmenden Fluid zugewandter Querrand des Strömungsführungselements
näher an einer Innenwand des Einzelkrümmers als ein dem Laufrad zugewandter gegenüberliegender
Querrand des Strömungsführungselements angeordnet ist.
[0021] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist in dem Einzelkrümmer zwischen
dem Laufrad und dem Strömungsführungselement ein Strömungsführungselement-freier Bereich
vorgesehen und beträgt ein Längenverhältnis des Strömungsführungselements und des
Strömungsführungselement-freien Bereichs in Strömungsrichtung des Fluids 1:4, 1:3,
1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1. Der Strömungsführungselement-freie Bereich erstreckt
sich bevorzugt über 1, 2, 3, 4, 5, 7,5, 10 oder mehr cm, wie oben ausgeführt. In einer
anderen bevorzugten Weiterbildung sind die Strömungsführungselemente der Einzelkrümmer
symmetrisch gestaltet und/oder angeordnet. Ebenso können die Strömungsführungselemente
unterschiedlich gestaltet sein. Derart können unterschiedliche hydraulische Eigenschaften
der einzelnen Kreiselpumpen, Laufräder und/oder Einzelkrümmer, insbesondere unterschiedliche
Leistungslängen, Leitungsquerschnitt, Anzahl und Winkel der Leitungskrümmungen der
Einzelkrümmer etc., ausgeglichen werden, ohne dass es einer oftmals aufwendigen die
unterschiedlichen hydraulische Eigenschaften ausgleichenden elektronischen Regelung
bedarf.
[0022] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Strömungsführungselemente
der Einzelkrümmer im Bereich der Verzweigung derart benachbart nah nebeneinander angeordnet,
dass der Teilstrom des einen Einzelkrümmers unbeeinflusst von dem Strömungsführungselement
des anderen Einzelkrümmers ist. Das bedeutet, dass sich die Strömungsführungselemente
zwar nicht berühren, aber so nah beieinander angeordnet sein können wie möglich, ohne
den Teilstrom des anderen Einzelkrümmers zu beeinflussen. Durch eine solche Anordnung,
also insbesondere entfernt von dem Laufrad und ,nah' beieinander, lässt sich die Strömungsqualität
in beiden Einzelkrümmern positiv zum Erhalten einer verbesserten Kennlinie der Doppelpumpe
beeinflussen.
[0023] In einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist das Strömungsführungselement rippenartig
gestaltet. Besonders bevorzugt ist das Strömungsführungselement als Flachmaterial
gestaltet und/oder einstückig und/oder zusammen mit dem Saugkrümmer gespritzt oder
gegossen, insbesondere aus Grauguss, Feinguss oder Polyurethan.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0024] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand
bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
[0025] In den Zeichnungen zeigen
- Fig. 1
- eine schematisch dargestellte Doppelpumpe mit zwei Einzelkrümmern gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht,
- Fig. 2
- einen Einzelkrümmer der in Fig. 1 dargestellten Doppelpumpe gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer teilgeöffneten perspektivischen Ansicht,
und
- Fig. 3
- einen Einzelkrümmer der in Fig. 1 dargestellten Doppelpumpe gemäß einem weiteren bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer teilgeöffneten perspektivischen Ansicht.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbespiele
[0026] Fig. 1 zeigt eine nur durch einen Rahmen schematisch dargestellte Doppelpumpe 1,
auch Zwillingspumpe genannt, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Doppelpumpe 1 weist zwei darin angeordnete Kreiselpumpen 2 auf, ebenfalls nur
durch einen gestrichelten Rahmen schematisch dargestellt. Jede der beiden Kreiselpumpen
2 weist ein darin angeordnetes Laufrad 3 zum Fördern eines Fluids wie insbesondere
Wasser auf, welches auch nur durch einen gestrichelten Rahmen schematisch dargestellt
ist. Ferner weist die Doppelpumpe 1 einen Saugkrümmer 4 zum Ansaugen des Fluids auf,
der an die jeweiligen Saugbereiche der Laufräder 3 fluiddicht angeschlossen ist. Der
herzförmig gestaltete Saugkrümmer 4 verzweigt sich dazu in zwei Einzelkrümmer 5, welche
jeweils an die Laufräder 3 angeschlossen sind.
[0027] In jedem Einzelkrümmer 5 ist, wie im Detail aus den teilaufgeschnittene Einzelkrümmern
5 zeigenden Figs. 2 und 3 ersichtlich, ein rippenartiges, flaches Strömungsführungselement
6 vorgesehen, durch welches das in den Einzelkrümmer 5 einströmende Fluid in zwei
im Wesentlichen gleich große Teilströme aufteilt wird. Alternativ kann auch eine Aufteilung
im Verhältnis 55:45, 60:40, 70:30 oder exakt 50:50 erfolgen. Das Strömungsführungselement
6 kann aus einem Flachmaterial gestaltet sein, ist jedoch vorliegend einstückig mit
bzw. in den Einzelkrümmer 5 eingespritzt bzw. gegossen innerhalb dessen beabstandet
zu dem jeweiligen Laufrad 3 vorgesehen. Das Strömungsführungselement 6 erstreckt sich
in Strömungsrichtung 7 des Fluids, angedeutet mit einem Pfeil, hin zu dem Laufrad
3, wobei es sich in seiner Höhe hin zum Laufrad 3 verjüngt.
[0028] Konkret ist das Strömungsführungselement 6 zweigeteilt gestaltet, wobei sich ein
erster dem einströmenden Fluid zugewandter Teil 8 rechteckartig in dem Einzelkrümmer
5 erstreckt, so dass die dem einströmenden Fluid zugewandte Querseite senkrecht zur
Strömungsrichtung 7 des Fluids ausgerichtet ist und die Strömungsrichtung 7 des Fluids
im Wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung 7 verläuft. Die Längsränder des ersten
Teils 8 liegen entlang ihrer gesamten Erstreckung an einer Innenwand des Einzelkrümmers
5 berührend an, so dass durch das Strömungsführungselement 6 eine im Wesentlichen
gleich große Aufteilung der Fluidströmung erfolgt. Entsprechend beträgt die Höhe des
Strömungsführungselements 6 dem Durchmesser des Einzelkrümmers 5, wobei der Einzelkrümmer
5 neben einem runden Querschnitt ebenso eine ovale und/oder sich entlang seiner Erstreckung
ändernde Querschnittsform aufweisen kann.
[0029] Einstückig an das erste Teil 8 schließt sich ein zweiter Teil 9 an, der dem Laufrad
3 zugewandt ist. Der zweite Teil 9 verjüngt sich S-artig in seiner Höhe in Strömungsrichtung
7 des Fluids, ausgehend am Ende des ersten Teils 8 mit einer dem Durchmesser des Einzelkrümmers
5 entsprechenden und in Strömungsrichtung 7 abnehmender Höhe. Demgegenüber liegt ein
Längsrand des zweiten Teils 9 ebenso wie des ersten Teils 8 berührend entlang seiner
Erstreckung in Strömungsrichtung 7 an der Innenwand des Einzelkrümmers 5 an. Das Längenverhältnis
der beiden Teile 8, 9 beträgt vorliegend 1:1, wobei auch andere Verhältnisse wie bspw.
1:4, 1:3, 1:2, 2:3, 3:2, 2:1, 3:1 oder 4:1 denkbar sind.
[0030] Wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen, erstreckt sich das S-förmige verjüngende
Strömungsführungselement 6 zwischen seinen S-förmigen Enden annährend konstant mit
einer Höhe von ≥ 40% und ≤ 60%, vorliegend 50%, des Durchmessers des Einzelkrümmers
5. während in Fig. 2 die S-förmigen Enden einen gleich großen Radius aufweisen, ist
demgegenüber der Radius des S-förmigen Endes im Übergangsbereich des ersten und zweiten
Teils 8, 9 wesentlich größer als der Radius des S-förmigen Endes des dem Laufrad 3
zugewandten Querrands des Strömungsführungselements 6. Insofern fällt die Höhe in
Strömungsrichtung 7 im Übergangsbereich des ersten und zweiten Teils 8, 9 zunächst
stark ab, verläuft in der Folge annähernd konstant im Bereich von ≥ 40% und ≤ 60%
des Durchmessers des Einzelkrümmers 5, um dann schließlich an dem dem Laufrad 3 zugewandten
Querrand auf null abzufallen.
[0031] In Draufsicht auf seinen sich in Strömungsrichtung 7 des Fluids erstreckenden Längsrand
erstreckt sich das Strömungsführungselement 6 ebenso S-förmig, wie aus Fig. 1 zu erkennen.
Während das der Verzweigung zugewandte S-förmige Ende bzw. der Querrand des Strömungsführungselements
6 kaum gebogen ist, weist das dem Laufrad 3 zugewandte S-förmige Ende bzw. der Querrand
des Strömungsführungselements 6 einen demgegenüber wesentlich größeren Biegungsradius
auf, sodass der Querrand hin zu der Innenwand des Einzelkrümmers 5 orientiert ist.
Wie ebenso aus Fig. 1 zu erkennen, sind die Strömungsführungselemente 6 der beiden
Einzelkrümmer 5 symmetrisch gestaltet und symmetrisch in den Einzelkrümmern 5 angeordnet.
[0032] Grundsätzlich ist das Strömungsführungselement 6 beanstandet zu dem Laufrad 3 angeordnet,
nämlich näher hin zu der Verzweigung als zu dem Laufrad 3 orientiert, wenn auch nicht
in expliziter Deutlichkeit in Fig. 1 gezeigt. Insofern ist zwischen dem Laufrad 3
und dem Strömungsführungselement 6 ein Strömungsführungselement-freier Bereich vorgesehen.
Das Längenverhältnis in Strömungsrichtung zwischen dem Strömungsführungselement-freien
Bereich und Strömungsführungselement 6 beträgt vorliegend 1:2. Entsprechend sind die
beiden Strömungsführungselemente 6 im Bereich der Verzweigung nah nebeneinander angeordnet
sind, dass der Teilstrom des einen Einzelkrümmers 5 unbeeinflusst von dem Strömungsführungselement
6 des anderen Einzelkrümmers 5 ist. Dazu kann das Strömungsführungselement 6 des einen
Einzelkrümmers 5 im Bereich der Verzweigung angrenzend an einem virtuellen durch die
Strömung des anderen Einzelkrümmers 5 gebildeten Schlauch in dem Einzelkrümmer 5 angeordnet
sein.
[0033] Die beschriebenen Ausführungsbeispiels sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der
Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes
Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, kann eigenständig
oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel
genutzt werden. Jedes Merkmal, dass für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Kategorie
beschrieben wurde, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel
einer anderen Kategorie eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
Doppelpumpe |
1 |
Kreiselpumpe |
2 |
Laufrad |
3 |
Saugkrümmer |
4 |
Einzelkrümmer |
5 |
Strömungsführungselement |
6 |
Strömungsrichtung |
7 |
Erster Teil |
8 |
Zweiter Teil |
9 |
1. Doppelpumpe (1) mit zwei Kreiselpumpen (2) mit jeweils darin angeordneten Laufrädern
(3) zum Fördern eines Fluids und einem sich in zwei Einzelkrümmer (5) verzweigenden
Saugkrümmer (4) zum Ansaugen des Fluids, welche Einzelkrümmer (5) an einen jeweiligen
Saugbereich der Laufräder (3) angeschlossenen sind, wobei
in jedem Einzelkrümmer (5) beabstandet zu dem jeweiligen Laufrad (3) ein Strömungsführungselement
(6) vorgesehen ist, welches Strömungsführungselement (6) das in den Einzelkrümmer
(5) einströmende Fluid in zwei Teilströme aufteilt und sich in Strömungsrichtung (7)
des Fluids hin zu dem Laufrad (3) in seiner Höhe verjüngend erstreckt.
2. Doppelpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Strömungsführungselement
(6) ausgestaltet und in dem Einzelkrümmer (5) angeordnet ist, dass die Teilströme
in Strömungsrichtung (7) hinter dem Strömungsführungselement (6) drallfrei sind oder
mit einen gewünschten Drall aufweisen.
3. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einzelkrümmer (5)
in Seitansicht L-förmig mit zwei im Wesentlichen orthogonal zueinander angeordneten
Schenkeln gestaltet ist, der kürzere Schenkel an das Laufrad (3) angeschlossen ist
und das Strömungsführungselement (6) in dem längeren Schenkel angeordnet ist.
4. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Strömungsführungselement
(6) zweigeteilt derart ist, dass der erste dem einströmende Fluid zugewandte Teil
(8) an seinen sich in Strömungsrichtung (7) des Fluids erstreckenden Längsrändern
beidseitig an einer Innenwand des Einzelkrümmers (5) anliegt und der zweite dem Laufrad
(3) zugewandte Teil (9) an einem sich in Strömungsrichtung (7) des Fluids erstreckenden
Rand an dem Einzelkrümmer (5) anliegt und sich an seinem gegenüberliegenden Rand in
seiner Höhe hin zu dem Laufrad (3) verjüngt.
5. Doppelpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Längenverhältnis der zwei
Teile (8, 9) in Strömungsrichtung (7) des Fluids 1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder
4:1 beträgt.
6. Doppelpumpe (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhe des
ersten Teils (8) dem Durchmesser des Einzelkrümmers (5) gleicht.
7. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das Strömungsführungselement
(6) in seiner Höhe S-förmig verjüngt.
8. Doppelpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich das S-förmige verjüngende
Strömungsführungselement (6) zwischen seinen S-förmigen Enden annährend konstant mit
einer Höhe von ≥ 40% und ≤ 60%, insbesondere 50%, des Durchmessers des Einzelkrümmers
(5) erstreckt.
9. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das Strömungsführungselement
(6) in Draufsicht auf seinen sich in Strömungsrichtung (7) des Fluids erstreckenden
Rand S-förmig erstreckt.
10. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein dem einströmenden
Fluid zugewandter Querrand des Strömungsführungselements (6) näher an einer Innenwand
des Einzelkrümmers (5) als ein dem Laufrad (3) zugewandter gegenüberliegender Querrand
des Strömungsführungselements (6) angeordnet ist.
11. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Einzelkrümmer
(5) zwischen dem Laufrad (3) und dem Strömungsführungselement (6) ein Strömungsführungselement-freier
Bereich vorgesehen und ein Längenverhältnis des Strömungsführungselements (6) und
des Strömungsführungselement (6)-freien Bereichs in Strömungsrichtung (7) des Fluids
1:4, 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 oder 4:1 beträgt.
12. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsführungselemente
(6) der Einzelkrümmer (5) symmetrisch gestaltet und/oder angeordnet sind.
13. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strömungsführungselemente
(6) der Einzelkrümmer (5) im Bereich der Verzweigung derart benachbart nah nebeneinander
angeordnet sind, dass der Teilstrom des einen Einzelkrümmers (5) unbeeinflusst von
dem Strömungsführungselement (6) des anderen Einzelkrümmers (5) ist.
14. Doppelpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Strömungsführungselement
(6) rippenartig gestaltet ist.