-
Kreiselpumpe mit zwei Laufrädern gegensinniger Förderrichtung . Bei
Kreiselpumpen, z. B. Flottenumwälzpumpen in Bleich- oder Färbeapparaten, besteht
in der Regel die Forderung, die Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Flüssigkeitskreislauf
in gewissen Zeitabständen zu wechseln.
-
Es ist bekannt, hierzu in der Flüssigkeitsleitung ein Umkehrventil
vorzusehen, mit dem bei ständig gleichsinniger Förderung der Pumpe die Strömungsrichtung
im Flüssigkeitskreislauf umgekehrt werden kann. Ein Nachteil .dieser Anordnung besteht
in dem Aufwand für das zusätzliche Umkehrventil und dem durch dieses bedingten erhöhten
Flüssigkeitswiderstand im Flottenkreislauf.
-
Zur Vermeidung von Umkehrventilen ist es bekannt, zwei unabhängige,
für die Förderung in der einen oder anderen Drehrichtung ausgelegte Laufräder in
einem gemeinsamen Pumpengehäuse hintereinander in den Kreislauf der Flüssigkeit
einzuschalten. Je nach der gewünschten Förderrichtung wird das eine oder andere
Laufrad angetrieben, während das nicht angetriebene stillsteht und von der Flüssigkeit
durchströmt wird. Die unabhängige Drehung der Laufräder macht für jedes eine eigene
Antriebswelle erforderlich, die für einen Richtungswechsel der Flüssigkeitsströmung
abwechselnd mit der Antriebsmaschine gekuppelt bzw. davon entkuppelt werden müssen.
Außerdem ergeben sich durch die Durchströmung des zweiten Laufrades Druckverluste.
-
Weiterhin ist es bekannt, Kreiselpumpen für eine gegensinnige Förderrichtung
durch umsteuerbare Antriebsmotoren anzutreiben. Dabei können beispielsweise zwei
Leitschaufelsätze, einer für die Vorwärts- und einer für die Rückwärtsdrehung verwendet
werden, die je nach der Drehrichtung mittels mechanischer Vorrichtungen in die zum
Läufer passende Stellung verschoben werden. Ein auf dieser Ebene liegender Vorschlag
geht dahin, einen feststehenden Leitring ohne Schaufeln in Verbindung mit einem
radial beschaufelten Läufer zu benutzen, wodurch in beiden Drehrichtungen der Antriebsmaschine
eine gleiche Förderleistung erreicht wird.
-
Kreiselpumpen dieser Art sind schon so ausgebildet worden, daß in
Abhängigkeit von der Drehrichtung der Antriebsmaschine der Läufer selbsttätig auf
den zugehörigen Teil des Leitschaufelkranzes eingestellt wird. Dazu ist die Läuferwelle
mit einem von der umsteuerbaren Antriebsmaschine getriebenen Ritzel durch ein steilgängiges
Gewinde verbunden, welches in den Arbeitsstellungen des Läufers entsprechend der
jeweiligen Drehrichtung eine einseitige Drehmomentübertragung ermöglicht. Derartige
Kreiselpumpen, bei denen durch einen axial verschiebbaren Läufer je nach der Drehrichtung
eine für den einen oder eine für den anderen Fördersinn ausgebildete feststehende
Leitapparatur beaufschlagt wird, können ,Förderleistungerr von hohem Wirkungsgrad
nicht erreichen, da die Förderung in den Laufrädern nur intermittierend die Leitapparatur
beaufschlagt.
-
Bekannt sind ferner Kreiselpumpen, bei denen bei einer Umkehrung der
Laufraddrehrichtung die Förderflügel sich selbsttätig in die, Arbeitsstellung
für umgekehrte Förderrichtung. umstellen,` wobei der Umstellwinkel durch Anschläge
begrenzt wird. Die Flügel bleiben bei der Umstellung infolge vorgesehener radialer
-Bewegungsmöglichkeit mit ihren äußeren Kanten in ständiger Berührung mit der Wandung
einer, sie -umgebenden Trommel; welche bei der Umkehrung der Laufraddrehrichtung
durch den Druck des Fördermittels selbsttätig- aus der einen in die andere Endstellung
gebracht wird. In diesen Endstellungen wechseln die Ein-. und Auslaßkanäle an der
Trommel den Anschluß an den Saug- und den Druckstutzen des Pumpengehäuses, so däß
die Kreiselpumpe in der einen entgegengesetzt zur anderen Endstellung fördert.
-
Schließlich sind Kreiselpumpen mit zwei für eine gegensinnige Förderung
ausgelegten, gleichsinnig miteinander angetriebenen Laufrädern bekannt, von denen
je nach der Drehrichtung des für die Umkehrung der Förderrichtung umsteuerbaren
Antriebsmotors das eine oder das andere Laufrad als Pumpe wirkt. Dabei .wird das
nicht als Pumpe wirkende
Laufrad von der Flüssigkeit durchströmt
und entnimmt dem Antrieb einen großen Energieanteil, ohne zur Förderleistung der
Pumpe einen entsprechenden Beitrag zu leisten.
-
Die Erfindung erspart bei Kreiselpumpen mit zwei für eine gegensinnige
Förderrichtung ausgelegten und gleichsinnig miteinander angetriebenen Laufrädern
einen Energieaufwand für die Flüssigkeitsförderung in dem jeweils nicht als Pumpe
wirkenden Laufrad. Erfindungsgemäß sind dazu auf dem Umfang der beiden Laufräder
Ringe angeordnet, die mit den Laufradaustritten entsprechenden Durchlaßöffnungen
versehen sind und beim Anlauf der Pumpe durch ihre Trägheit auf dem für den jeweils
eingestellten Drehsinn ausgelegten Laufrad selbsttätig in die Durchlaßstellung,
auf dem für den entgegengesetzten Drehsinn ausgebildeten Laufrad dagegen in die
Abschlußstellung der Laufradaustritte verstellt werden.
-
Für die Begrenzung des Verstellweges der Ringe zwischen ihrer Durchlaß-
und Abschlußstellung sind am Laufradumfang Nuten vorgesehen, in denen an der Innenseite
der Ringe vorstehende an sich bekannte Führungsnocken gleiten und in den Anschlaglagen
an den Enden der Nuten die Durchlaß- bzw. die Abschlußstellung der Ringe gegenüber
den Laufradaustritten bestimmen.
-
Damit die Ringe in diesen Endstellungen gegen willkürliche Verstellung
während des Betriebs gesichert sind, können auf dem Umfang der Ringe radial stehende
kleine Schaufelbleche befestigt sein, die unter dem auf sie wirkenden Widerstand
der Flüssigkeit die Ringe in ihren jeweiligen Endstellungen halten.
-
Es ist natürlich auch möglich, statt je eines Ringes für jedes Laufrad
einen gemeinsamen Ring für beide Laufräder zu verwenden, wenn die Laufräder beispielsweise
aus einem Stück hergestellt sind. Ebenso ist es möglich und liegt im Rahmen der
Erfindung, mit den Ringen statt des Austrittes den Eintritt der Laufräder zu verschließen
bzw. freizugeben.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kreiselpumpe nach
der Erfindung dargestellt.
-
F i g. 1 zeigt die Pumpe in einem Längsschnitt; F i g. 2 in einer
abgebrochenen Seitenansicht, während die F i g. 3 und 4 in größerem Maßstab ein
Laufrad mit in der Durchlaß- bzw. der Abschlußstellung der Laufradaustritte stehendem
Ring wiedergeben.
-
Die Laufräder 1, 2, die durch Paßfeder oder dergleichen starr
miteinander verbunden sind, sind für eine gegensinnige Förderrichtung mit spiegelbildlich
verlaufenden Schaufelkanälen 3, 4 versehen und werden durch eine gemeinsame
Welle 5 von einem nicht dargestellten, umsteuerbaren Antriebsmotor in der einen
oder anderen Drehrichtung angetrieben. Auf dem Umfang der beiden gleichsinnig miteinander
angetriebenen Laufräder 1, 2 sind Ringe 6 angeordnet, die den Laufradaustritten
7 entsprechende Durchlaßöffnungen 8 aufweisen.
-
Am Umfang der Laufräder 1, 2 sind, wie F i g. 3 und 4 für das Laufrad
2 verdeutlichen, Nuten 9 eingearbeitet. In diesen gleiten an der Innenseite der
Ringe 6 vorstehende Führungsnocken 10, die den Verstellweg der Ringe
6 gegenüber den Laufrädern 1, 2 so begrenzen, daß im einen Drehsinn der Laufräder
die Laufradaustritte 7, z. B. des Laufrades 2,
freigegeben (F i g.
3) und im anderen Drehsinn versperrt sind (F i g. 4), während in Umkehrung dazu
die Laufradaustritte 7 des Laufrades 1 versperrt und freigegeben sind.
-
Die Ringe 6 sind zur Sicherung ihrer axialen Lage mit ihren Führungsnocken
10 in mehreren über den Umfang der Laufräder 1, 2 verteilten Nuten 9 geführt.
-
Um die Ringe 6 während des Betriebes gegen zufälliges Verschieben
aus den Endstellungen für die Freigabe oder den Abschluß der Laufradaustritte 7
zu sichern, können auf dem Umfang der Ringe 6 radial stehende kleine Schaufelbleche
11 befestigt sein, die durch den ihrem Umlauf in der umgebenden Flüssigkeit
entgegenstehenden Widerstand die Ringe 6 in ihren jeweiligen Endstellungen halten.
-
Beim Anlauf der Pumpe, z. B. in Drehrichtung des Pfeiles 12 (F i g.
3), bleiben die Ringe 6 auf Grund ihrer Massenträgheit bis zum Anschlag der Führungsnocken
10 an den Enden der Nuten 9 zurück. Während der Drehrichtung im Sinne
des Pfeiles 12
sind somit die Laufradaustritte 7 des Laufrades 2 freigegeben,
während die Laufradaustritte 7 des Laufrades 1 versperrt sind. Daher übernimmt nur
das für diese Drehrichtung ausgelegte Laufrad 2 die Förderung der Flüssigkeit,
während das Laufrad 1 durch den seine Austrittsöffnungen 7 verschließenden Ring
6 von einer Förderung abgeschaltet ist. Das bei diesem Drehsinn fördernde Laufrad
2 saugt aus der für diese Förderrichtung als Zulaufkanal dienenden Leitung
13
die Flüssigkeit an und fördert sie in Richtung der Pfeile 14 (F i g. 1
und 2).
-
Soll die Förderrichtung gewechselt werden, so wird der Antriebsmotor
umgeschaltet. Dabei bleiben die Ringe 6 durch ihre Trägheit wieder zurück und werden
in die entgegengesetzten Endstellungen verstellt (F i g. 4). Dadurch werden die
Laufradaustritte 7 des für diese Drehrichtung 15 ausgelegten Laufrades
1
freigegeben, die Laufradaustritte 7 des Laufrades 2 dagegen versperrt. Das
Laufrad 1 fördert die Flüssigkeit aus der für diese Drehrichtung als Zulaufkanal
dienenden Leitung 16 in Richtung der Pfeile 17 und somit entgegengesetzt zur Förderrichtung
des Laufrades 2.
-
Mit der Kreiselpumpe nach der Erfindung wird also völlig selbsttätig
in Abhängigkeit von der eingestellten Drehrichtung eines umsteuerbaren Antriebsmotors
eine gegensinnige Förderrichtung ermöglicht.