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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Strömungspumpe gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Derartige
Strömungspumpen
werden unter anderem dazu genutzt, Wasser in Aquakulturen, wie Fischzuchtanlagen,
Fischteichen Fischzuchtbecken, Groß- und Kleinaquarien oder dergleichen
umzuwälzen,
um somit möglichst
natürliche
Bedingungen für die
jeweiligen Fischarten zu simulieren. Dabei besteht oftmals das Problem,
dass möglichst
viel Wasser in möglichst
kurzer Zeit umgewälzt
werden muss, beispielsweise etwa 500 Tonnen pro Stunde oder sogar
mehr. Bislang verwendete Kreiselpumpen sind insofern nachteilig,
als dass bei diesen ein Wasserstrom umgelenkt werden muss, was mit
einem hohen Energiebedarf einher geht, den es aber möglichst
zu vermeiden gilt.
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Aus
der
DE 33 13 549 A1 ist
ein Strahlerzeugungsgerät
zur Aktivierung von Flüssigkeiten
bekannt, welches vornehmlich in Schwimmbecken zur Erzeugung von
künstlichen
Wellen, aber auch zur Einbringung von Luft in einen Teich genutzt
werden soll. Im Inneren des Gerätes
befindet sich ein Unterwassermotor, der einen Axialläufer antreibt,
der in einer Engstelle des Gehäuses
angeordnet ist. Die Wasseransaugung erfolgt radial durch sich axial
erstreckende Schlitze, der Austritt durch eine Austrittsdüse, welche
Schutzgitterstäbe
aufweist. Nachteilig an diesem Gerät ist vor allem, dass die Austrittsdüse in einem
Winkel von etwa 90° zur
axialen Förderrichtung
des Wassers angeordnet ist. Hierdurch wird der Wasserstrom umgelenkt,
wodurch eine Einengung des Wasserstroms bzw. der Anströmungsbreite
bewirkt wird. Um den Wasserstrom durch diese Einengung zu fördern, ist
ein erhöhter
Energiebedarf notwendig. Ferner erfolgt die Wasseransaugung radial in
das Gehäuse,
so dass eine weitere Stromumlenkung erfolgt, was sich negativ auf
den Energiebedarf auswirkt.
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Aus
der
EP 121 456 B1 ist
eine elektrische Strömungspumpe
bekannt, welche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1
aufweist. Bei dieser ist ein Antriebsmotor an einem hinteren Ende eines
Gehäuses
angeflanscht und daher außerhalb des
Gehäuses
angeordnet.
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Aus
der
DE 196 13 374
C2 ist eine gattungsgemäße Rezirkulationspumpe
zur Bewegung von Wasser, beispielsweise Abwasser, oder der Rückförderung
von Abwasser in Kläranlagen
bekannt, bei der die Antriebseinheit zusammen mit dem Propeller konzentrisch
innerhalb eines Rohrabschnittes angeordnet ist und eine Optimierung
des Wirkungsgrades dadurch erreicht wird, dass der zwischen dem
Propeller und dem Rohr auftretende Spalt durch einen umfangsmässig innerhalb
des Rohrabschnittes vorgesehenen Ring ausgeglichen bzw. auf ein
Minimum reduziert wird. Hierbei wird als Ring ein Kunststoffring vorgesehen,
der durch Ausgießen
in dem Rohrabschnitt hergestellt wird. Die Antriebseinheit in Form eines
Elektromotors ist mittels unterer Befestigungsfüße und oberer Befestigungsfüße gegenüber dem die
Antriebseinheit und den Propeller aufnehmenden Rohrabschnitt befestigt.
Positiv an dieser Rezirkulationspumpe ist der jeweils durchmessergleiche
axiale Wasserein- und -auslaß,
so dass diese Rezirkulationspumpe einen hohen Wirkungsgrad erwarten
läßt, da hier
keine Umlenkung des Wasserstroms erfolgt. Allerdings stellen die
in den von einem Rohr gebildeten Pumpraum ragenden Befestigungsfüße ein nicht unerhebliches
Hindernis dar, welches den Wirkungsgrad unnötig verringert. Zudem ist eine
derartige Rezirkulationspumpe nur zum Einbau in Rohrleitungen geeignet,
nicht jedoch als Strömungspumpe
in einer Aquakultur.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, diesbezüglich Abhilfe
zu schaffen und eine Strömungspumpe
der eingangs genannten Art zu gestalten, welche die bestehenden
Nachteile behebt. Insbesondere sollen sich mit einer Strömungspumpe hohe
Wassermengen in Aquakulturen mit einem geringen Energiebedarf umwälzen lassen.
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Gelöst wird
die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Strömungspumpe
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Die
gestellte Aufgabe wird auf überraschend einfache
Art und Weise also dadurch gelöst,
dass zumindest die innere Gehäusewandung
des Gehäuses birnenförmig ist
und dass der Antriebsmotor an einer Kuppe am axial hinteren Ende
des birnenförmigen Gehäuses befestigt
ist.
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Durch
die birnenförmige
Gestaltung des Gehäuses
wird eine strömungsgünstige Auslegung
des Gehäuses
erreicht, bei dem der Einströmraum
deutlich großvolumiger
ist als der Auslaßbereich.
Die Anbindung des Antriebsmotors am axial hinteren Ende stellt nicht
nur eine einfache und kostengünstige
Art der Befestigung des Motors am Gehäuse dar, sondern bewirkt in
besonders vorteilhafter Weise, dass keine Befestigungsstreben oder
-füße in das
Gehäuse
ragen, welche ein Hindernis für
den Wasserstrom bilden würden.
Ein weiterer Vorteil der direkten Befestigung des Antriebsmotors
mit dem axial hinteren Ende des Gehäuses ist, dass notwendige elektrische Anschlußkabel nicht
in den Strömungs-
bzw. Pumpenraum hinein ragen, wodurch ein weiteres Hindernis vermieden
wird.
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Der
Erfinder hat also erkannt, dass sich die Aufgabe auf überraschend
einfache Weise lösen läßt, wenn
Umlenkungen des Wasserstroms so weit wie möglich vermieden werden. Denn
jegliche Einengung des durch die Strömungspumpe fließenden Wassers
bewirkt, dass der Antriebsmotor in Teillast fällt. Eine Einengung des Strömungsraums
ist nur im unmittelbaren Bereich der Propellerflügel erwünscht, während irgendwelche Einengungen
bzw. Umlenkungen vor oder hinter den Propellerflügeln zu unerwünschten
Leistungsverlusten führen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass ein hinteres Lagerschild des Antriebsmotors mit einem
Sockel der Kuppe verbunden ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass die Einströmöffnung von
einer Mehrzahl von radial verteilten und sich im Wesentlichen axial
erstreckenden Schlitzen gebildet ist, welche eine äußere Gehäusewandung und
die innere Gehäusewandung
radial und axial durchbrechen.
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Des
Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein jeweils vorderes Ende der
Einströmöffnungen welches
axial in Richtung der Ausströmöffnung liegt, radial
nach einwärts
gebogen ist.
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In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass das vordere Ende der Einströmöffnung zu
einem Kragen nach radial und axial außen abgebogen und verlängert ist.
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In
praktischen Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass ein jeweils hinteres Ende der Einströmöffnungen offen ist und in den
Sockel mündet,
wobei im Bereich des Sockels radial verlaufende Rippen zwischen
den Schlitzen verbleiben.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen
sein, dass ein ringförmiger
Absatz von axial innen in Enden der Rippen eingelassen ist, gegen
welchen das hintere Lagerschild des Antriebsmotors anliegt und mit
diesem verbunden ist.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass das hintere Lagerschild des Antriebsmotors
an einer Grundplatte befestigt ist, welche mit dem Sockel oder mit
den Enden der Rippen verbunden ist.
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Diese
Ausgestaltung läßt sich
noch dadurch ergänzen,
dass von der Grundplatte drei axiale Stützstäbe axial nach hinten abstehen,
welche fest mit der Grundplatte verbunden sind.
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Ebenso
liegt es im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass die Stützstäbe eine
unterschiedliche Länge
aufweisen.
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Dies
läßt sich
noch dadurch ergänzen,
dass an wenigstens einem Stützstab
vorzugsweise an zwei Stützstäben ein
Ständer
mit einer Bodenplatte befestigt ist. Besonders praktisch ist eine
Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher vorgesehen ist, dass die
Strömungspumpe
eine Einrichtung zur Aufstellung und Winkelverstellung aufweist,
welche aus einem mit dem Auslassstutzen verbundenen Ring besteht,
an welchem ein Ständer
mit einer Bodenplatte befestigt ist.
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Diese
Ausgestaltung läßt sich
noch dadurch ergänzen,
dass der Ständer
höhenverstellbar,
bevorzugterweise motorisch höhenverstellbar,
ausgebildet ist.
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In
einer ganz besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor ein bürstenloser, elektronisch kommutierter
Gleichstrommotor mit einer Leistung von 0,1 W bis 1000 W, vorzugsweise
zwischen 600 W und 800 W, ist.
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In
einer anderen praktischen Ergänzung
der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fördervolumen der Strömungspumpe
zwischen 10 und 1000 t/h, vorzugsweise zwischen 400 und 700 t/h
beträgt.
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In
einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die Einströmöffnungen
in harmonischen Abständen über den
gesamten Umfang des Gehäuses
verteilt angeordnet sind.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass die Einströmöffnungen in einem Teilumfang
des Gehäuses
verteilt angeordnet sind, wobei der Teilumfang zwischen 30% und
60% des Umfangs des Gehäuses beträgt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass für
den Durchmesser der Kuppe, für
den größten Durchmesser
des Gehäuses
und für
den Durchmesser der Ausströmöffnung folgende
Beziehung gilt: d3 < d1 < d2.
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Schließlich ist
in einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
wenigstens eine Strömungspumpe
in eine Aquakultur zur Fischzucht eingesetzt ist, wobei die wenigstens
eine Strömungspumpe über elektrische
Leitungen an eine elektronische Steuerung angeschlossen ist, mittels welcher
der Antriebsmotor hinsichtlich des Einschaltens, des Abschaltens,
der Drehzahlerhöhung
und der Drehzahlsenkung der wenigstens einen Strömungspumpe gesteuert ist.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand
der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt,
sowie der Patentansprüche
näher beschrieben.
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Dabei
zeigt:
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1:
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe in
Längsschnitt,
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2:
ein Detail aus 1 in Längsschnitt,
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3:
schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe
in Längsschnitt,
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4:
schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe in
Längsschnitt,
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5:
schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Strömungspumpe in
Längsschnitt,
und
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6:
schematisch eine Anlage unter Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Strömungspumpen.
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In
den 1 bis 5 ist jeweils schematisch ein
Ausführungsbeispiel
einer Strömungspumpe 1 dargestellt.
Die Strömungspumpe 1 dient
der Umwälzung
von Wasser in einer Aquakultur, insbesondere einer Fischzuchtanlage
oder einem Aquarium. Die Leistung der Strömungspumpe ist so bemessen,
dass bis zu 1000 t/h Wasser umgewälzt werden können. Die
Strömungspumpe 1 besteht
jeweils aus einem Gehäuse 2,
in welchem konzentrisch und achsparallel ein elektrischer Antriebsmotor 3 gelagert ist.
Der Antriebsmotor weist eine Abtriebswelle 4 auf, auf welcher
ein Propeller 5 mit Propellerflügeln 6 drehfest gelagert
ist. Ein Motorengehäuse 7 weist
abtriebsseitig eine als Dichtung dienende Manschette 8 auf.
Ein hinteres Lagerschild 9 des Antriebsmotors 3 weist
einen abgedichteten Anschluss 10 für nicht dargestellte elektrische
Leitungen auf.
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Das
Gehäuse 2 weist
eine äußere Gehäusewandung 11 und
eine innere Gehäusewandung 12 auf.
Sowohl äußere Gehäusewandung 11 als
auch innere Gehäusewandung 12 sind
birnenförmig.
Ein axial vorderer Gehäusebereich
bildet einen offenen, zylindrischen Auslassstutzen 13 mit
einem Durchmesser d1, wobei der Auslassstutzen 13 gleichzeitig eine
Ausströmöffnung 14 darstellt.
Radial äußere Kanten 15 der
Propellerflügel 6 des
Propellers 5 sind so dicht wie möglich, aber unter Verbleib
eines Spaltes S von der inneren Gehäusewandung 13 beabstandet.
An den zylindrischen Auslassstutzen 13 schließt sich
ein sanft ansteigender bogenförmiger Gehäusebereich
an. Ein Scheitelpunkt 16 des bogenförmigen Gehäusebereichs markiert den größten Durchmesser
d2 des Gehäuses 2.
Ab dem Scheitelpunkt 16 fällt die Kurve relativ abrupt
zu einer Kuppe 17 ab. In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist
die Kuppe 17 einen geraden Verlauf auf und bildet einen
Sockel 18 für
das hintere Lagerschild 9 des Motorengehäuses 7 des
Antriebsmotors 3.
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Die äußere Gehäusewandung 11 und
die innere Gehäusewandung 12 sind
radial und axial von einer Mehrzahl von radial verteilten und sich
im Wesentlichen axial erstreckenden Schlitzen 19 durchbrochen,
welche jeweils Einströmöffnungen 20 bilden.
Ein jeweils vorderes Ende 21 der Einströmöffnungen 20, welches
axial in Richtung der Ausströmöffnung 14 und
vor dem Scheitelpunkt 16 liegt, ist radial nach einwärts gebogen,
was sich als besonders strömungsgünstig erwiesen
hat. Ein jeweils hinteres Ende 22 der Einströmöffnungen 20 ist
offen und mündet
in den Sockel 18. Durch die offene Mündung der Schlitze 19 verbleiben
im Bereich des Sockels 18 radial verlaufende Rippen 23 zwischen
den Schlitzen 19.
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In
den jeweils dargestellten Ausführungsbeispielen
sind die Schlitze 19 in harmonischen Abständen über den
gesamten Umfang des Gehäuses 2 verteilt
angeordnet. Es kann aber auch vorteilhaft sein, die Schlitze 19 bzw.
die Einströmöffnungen 20 nur
teilumfänglich
in das Gehäuse
einzuarbeiten, beispielsweise dann, wenn die Strömungspumpe 1 direkt
unter der Wasseroberfläche
einer Aquakultur angeordnet sein soll. In diesem Falle wären die
Einströmöffnungen 20 nur
in der unteren Gehäusehälfte angeordnet,
in der oberen Gehäusehälfte dagegen nicht.
Mit dieser Maßnahme
würde ein
unerwünschtes
Ansaugen von Luft in die Strömungspumpe 1 verhindert
werden. In diesem Fall wären
die Schlitze 19 bzw. die Einströmöffnungen über einen Teilumfang des Gehäuses 2 verteilt,
der etwa 30% bis 60% des Umfangs des Gehäuses 2 beträgt.
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Zur
Befestigung des Antriebsmotors 3 mit dem Gehäuse 2 ist
beim Ausführungsbeispiel
gemäß 1 ein
ringförmiger
Absatz 24 von axial innen in Enden 25 der Rippen 23 eingelassen,
welcher im Detail in 2 dargestellt ist. Gegen den
Absatz 24 liegt das hintere Lagerschild 9 des
Antriebsmotors 3 an. Zur dauerhaften Befestigung des Antriebsmotors 3 mit
dem Gehäuse
dient eine nicht näher
dargestellte Verklebung, der Antriebsmotor 3 kann aber
auch durch andere geeignete Befestigungsmittel, wie Nieten oder
Schrauben, mit den Rippen 23 verbunden sein. Der Durchmesser
des Absatzes 24 ist mit dem Durchmesser d3 bezeichnet und
entspricht dem Durchmesser des Antriebsmotors 3 und des
Durchmessers des hinteren Lagerschildes 9.
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Wird
der Antriebsmotor 3 durch Anlegen einer Spannung eingeschaltet,
fängt sich
der Propeller 5 an zu drehen. Die Rotation des Propellers 5 bewirkt ein
Ansaugen von Wasser, welches durch die Schlitze 19 in das
Gehäuse 2 einströmt. Da das
Gehäuse 2 birnenförmig ist,
ist die Strömungskammer
im Bereich des Scheitelpunktes 16 besonders groß bzw. weist
dort den größten Durchmesser
d2 auf, was ein Einströmen
von Wasser in das Gehäuse
erleichtert. Dabei folgen die Schlitze 19 der Kontur des
Gehäuses
von Scheitelpunkt 16 bis zum Sockel 18, so dass zumindest
auch eine Teilmenge des einströmenden Wassers
axial in das Gehäuse 2 einströmen kann. Eine
kleinere Teilmenge des einströmenden
Wassers tritt mit etwas verminderter Strömungsgeschwindigkeit schräg bzw. radial
in das Gehäuse
ein.
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Insgesamt
hat sich die Birnenform als ideal erwiesen, da Wasser ohne Einengungen
in das Gehäuse 2 einströmen kann.
Auf diese Weise lassen sich große
Wassermengen mit geringem Energieaufwand durch die Strömungspumpe
leiten.
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In 3 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Strömungspumpe 1 dargestellt,
welche weitgehend der in 1 und 2 dargestellten
Strömungspumpe
entspricht, wobei für
gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet werden. Die in 3 dargestellte
Strömungspumpe 1 unterscheidet sich
vor allem durch eine andere Anbindung des Antriebsmotors 3 an
das Gehäuse 2.
Das hintere Lagerschild 9 ist an einer Grundplatte 26 befestigt,
welche ihrerseits mit dem Sockel 18 bzw. mit den Enden 25 der
Rippen 23 verbunden ist. Die Grundplatte 26 kann
dabei mit dem hinteren Lagerschild 9 des Antriebsmotors 3 bzw.
mit dem Sockel 18 lösbar
oder unlösbar
verbunden sein, beispielsweise durch eine Klebeverbindung, durch
Schrauben oder durch einen Bajonettverschluss.
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Von
der Grundplatte 26 stehen drei axiale Stützstäbe 27, 28, 29 nach
axial hinten ab, welche fest mit der Grundplatte 26 verbunden
sind. Die Stützstäbe 27, 28, 29 dienen
dazu, die Strömungspumpe 1 im
Betrieb gegen eine feste Begrenzung, beispielsweise eine Teichwand,
abzustützen.
Zur Einstellung eines von der Horizontalen abweichenden Winkels
der Strömungspumpe 1 können die Stützstäbe 27, 28, 29 unterschiedlich
lang ausgeführt sein.
Wird beispielsweise der obere Stützstab 27 länger als
die beiden unteren Stützstäbe 28, 29 ausgeführt, lässt sich
auf einfachste Weise ein leicht nach oben gerichteter Winkel der
Abtriebswelle 4 einstellen, so dass dann das aus dem Auslassstutzen 13 strömende Wasser
zur Wasseroberfläche
gedrückt wird.
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An
wenigstens einen Stützstab 28,
vorzugsweise aber an zwei Stützstäben 28, 29,
ist ein nur angedeuteter Ständer 30 mit
einer Bodenplatte 31 befestigt, welche der Aufstellung
der Strömungspumpe 1 auf
einem Grund, beispielsweise dem Grund eines Fischzuchtbeckens, dient.
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In 4 ist
ein drittes Ausführungsbeispiel einer
Strömungspumpe 1 dargestellt,
welche weitgehend der in 1 bis 3 dargestellten
Strömungspumpe
entspricht, wobei für
gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet werden. Die in 4 dargestellte
Strömungspumpe 1 weist
wie die Strömungspumpe 1 aus 3 eine
Einrichtung zur Aufstellung und zur Winkelverstellung auf. Diese
besteht aus einem mit dem Auslassstutzen 13 verbundenen
Ring 32, an welchem ein nur angedeuteter Ständer 33 und
eine nicht dargestellte Bodenplatte befestigt ist. Der Ständer 33 ist
mit einem Ringflansch 34 des Rings 32 durch einen
Schraubbolzen 35 verbunden.
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Der
Ständer 33 ist
vorzugsweise höhenverstellbar
ausgebildet, beispielsweise durch eine teleskopierbare Einrichtung
bekannter Art. Bei dieser Ausgestaltung gemäß 4 dient
der auf einem Grund aufliegende Bereich des größten Durchmessers d2 des Gehäuses 2 als
Kipppunkt. Wird der Ständer 33 verlängert, kippt
das Gehäuse 2 um
den Scheitelpunkt 16 mit dem Auslaussstutzen 13 nach
oben, so dass dann Wasser im Winkel zur Horizontalen nach oben aus
dem Auslassstutzen 13 ausströmt.
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In 5 ist
ein viertes Ausführungsbeispiel einer
Strömungspumpe 1 dargestellt,
welche weitgehend der in 1 und 2 dargestellten
Strömungspumpe
entspricht, wobei für
gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet werden. Die in 5 dargestellte
Strömungspumpe 1 unterscheidet sich
vor allem durch eine andere Ausgestaltung der Einströmöffnungen 20 und
der Schlitze 19 axial innen und radial außen an den
Gehäusewandungen 11, 12. Das
vordere Ende 21 der Einströmöffnung 20 ist jeweils
zu einem Kragen 36 nach radial und axial außen abgebogen
und verlängert.
Dieser Kragen 36 dient jeweils als Strömungsleitblech und erleichert das
Einströmen
von Wasser in die Strömungspumpe 1.
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Die
in den 1 bis 5 dargestellten Strömungspumpen 1 eignen
sich in besonderer Weise zur Umwälzung
von Wasser in Aquakulturen, insbesondere in Fischzuchtanlagen von
Süß- und Salzwasserfischen.
Letztere werden in künstlichem
Meerwasser gezüchtet,
welches besonders korrosiv ist. Daher ist es zweckmäßig, alle
dem Wasser ausgesetzten Teile der Strömungspumpe 1 aus Kunststoff zu
fertigen oder zumindest mit einer Kunststoffbeschichtung zu versehen.
Das Gehäuse 2 und
der Propeller 5 wird bevorzugterweise als einstückiges Kunststoffspritzgussteil
gefertigt, jedoch ist es ebenso denkbar, das Gehäuse 2 oder den Propeller 5 aus einem
gesinterten Kunststoff in Lasersintertechnik herzustellen. Daneben
können
aber auch Tiefziehverfahren oder spanende Verfahren zur Herstellung des
Gehäuses 2 oder
der anderen Komponenten der Strömungspumpe
angewandt werden. Denkbar ist auch eine Verwendung von anderen korrosionsbeständigen Materialien
für die
Bauteile der Strömungspumpe 1,
wie beispielsweise Edelstahl.
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Der
Antriebsmotor 3 ist bevorzugterweise ein bürstenloser,
elektronisch kommutierter Gleichstrommotor mit einer Leistung von
0,1 W bis 900 W. Derartige bürstenlose,
elektronisch kommutierte Motoren lassen sich besonders präzise ansteuern.
Wird die Strömungspumpe
in einem Tischaquarium verwendet, ist eine Strömungspumpe mit möglichst
kleinen Abmessungen gewünscht,
so dass dann die Leistung des entsprechend kleinen Antriebsmotors 3 in
einem Bereich von 0,1 bis 20 W liegt. Bei großen Aquakulturen wird entsprechend
ein großes
Fördervolumen im
Vordergrund stehen, so dass dann bevorzugt größere Motoren mit einer Leistung
von etwa 400 W bis 1000 W zum Einsatz kommen. Entsprechend der Motorleistung
ist dann auch die Förderleistung
der jeweiligen Strömungspumpe.
Je nach Einsatzzweck reicht die Förderleistung von 10 bis 1000
Tonnen pro Stunde. Ein besonders guter Wert für mittlere und größere Aquakulturen
ist eine Fördermenge
von etwa 400 bis 700 t/h.
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In
praktischen Erprobungen der Erfindung wurde ein Antriebsmotor mit
einer Leistung von 700 W verwendet. Der verwendete Motor ist unter
der Bezeichnung ECM 75 × 60
von der Fa. Kählig
Antriebstechnik GmbH, Hannover im Handel erhältlich. Er wurde in einem Dauerversuch
mit 22, 5 V und 30A betrieben. Die gemessene Fördermenge an gefördertem
Wasser pro Stunde belief sich auf etwa 600 Tonnen, bei einem Energiebedarf
von 700W/h. Die Umdrehungszahl der Abtriebswelle 4 betrug
dabei etwa 5000 U/min.
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In 6 ist
schematisch eine Anlage in Form einer Aquakultur 37 zur
Zucht nicht dargestellter Fische, beispielsweise von Meerforellen
(Salmo trutta trutta) dargestellt. Die Anlage weist eine Größe von etwa
0,5 ha auf. Im Bereich sich schräg
gegenüberliegender
Ecken 38, 39 der Aquakultur 37 ist jeweils eine
Strömungspumpe 1 angeordnet,
wobei deren Auslassstutzen 13 gegenläufig angeordnet sind. Durch
die Einströmöffnungen 20 in
die Strömungspumpe 1 einströmendes Wasser,
welches durch die schmalen Pfeile A angedeutet ist, wird durch den Propeller
durch den Auslaussstutzen 13 gedrückt und nach axial vorne gefördert, was
durch die breiten Pfeile B angedeutet ist. Die Leistung der Antriebsmotoren
ist dabei so ausgelegt, dass das Wasser zumindest bis in den Einwirkungsbereich
der nächsten Strömungspumpe 1 strömt und von
dieser eingesaugt und weiter gefördert
wird, so dass insgesamt ein Wasserkreislauf generiert wird.
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Beide
Strömungspumpen 1 sind über entsprechende
elektrische Leitungen 40, 41 an eine symbolisch
angedeutete elektronische Steuerung 42 angeschlossen. Mittels
der elektronischen Steuerung 42 lassen sich die Antriebsmotoren
der Strömungspumpen 1 steuern.
Insbesondere lassen sich die Antriebsmotoren an- und abschalten,
es läßt sich
die Drehrichtung der Abtriebswellen und damit der Propeller steuern,
sowie die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswellen. Auf diese Weise
lassen sich bestimmte natürliche
Situationen eines Aquabiotops simulieren, beispielsweise Gezeiten
mit Ebbe und Flut, Wellengang, Stärke der Strömung, etc. Denkbar ist auch,
den Neigungswinkel der Strömungspumpen 1 motorisch
und durch die elek tronische Steuerung 42 einzustellen.
Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine motorische Verstellung
der in 3 und 4 dargestellten Ständer 30 bzw. 33 vorgesehen
werden. Auch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Strömungspumpe 1 mit
verstellbaren Propellerflügeln
ist denkbar.
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- 1
- Strömungspumpe
- 2
- Gehäuse
- 3
- Antriebsmotor
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Propeller
- 6
- Propellerflügel
- 7
- Motorengehäuse
- 8
- Manschette
- 9
- Lagerschild
- 10
- Anschluss
- 11
- Äußere Gehäusewandung
- 12
- Innere
Gehäusewandung
- 13
- Auslassstutzen
- 14
- Ausströmöffnung
- 15
- Radial äußere Kanten
der Propellerflügel 6
- 16
- Scheitelpunkt
- 17
- Kuppe
- 18
- Sockel
- 19
- Schlitz
- 20
- Einströmöffnung
- 21
- Vorderes
Ende der Einströmöffnung
- 22
- Hinteres
Ende der Einströmöffnung
- 23
- Rippe
- 24
- Absatz
- 25
- Ende
der Rippe 23
- 26
- Grundplatte
- 27
- Stützstab
- 28
- Stützstab
- 29
- Stützstab
- 30
- Ständer
- 31
- Bodenplatte
- 32
- Ring
- 33
- Ständer
- 34
- Ringflansch
- 35
- Schraubbolzen
- 36
- Kragen
- 37
- Aquakultur
- 38
- Ecke
- 39
- Ecke
- 40
- Elektrische
Leitung
- 41
- Elektrische
Leitung
- 42
- Elektronische
Steuerung
- A
- Pfeil
- B
- Pfeil
- S
- Spalt