DE1177939B

DE1177939B - Centrifugal pump with two impellers in opposite directions of delivery

Info

Publication number: DE1177939B
Application number: DEK42666A
Authority: DE
Inventors: Manfred Paque
Original assignee: H Krantz GmbH and Co
Current assignee: H Krantz GmbH and Co
Priority date: 1961-01-18
Filing date: 1961-01-18
Publication date: 1964-09-10

Description

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.Centrifugal pump with two impellers in opposite directions. at Centrifugal pumps, e.g. B. liquor circulation pumps in bleaching or dyeing machines usually the requirement, the direction of flow of the liquid in the liquid circuit to change at certain time intervals.

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.It is known to use a reversing valve in the liquid line for this purpose Provide with which the flow direction with constant pumping of the pump in the same direction can be reversed in the liquid circuit. There is a disadvantage of this arrangement in the effort for the additional reversing valve and the increased due to this Fluid resistance in the liquor cycle.

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.To avoid reversing valves, it is known to have two independent, Impellers designed for conveying in one or the other direction of rotation in a common pump housing one behind the other in the fluid circuit to turn on. Depending on the desired direction of conveyance, one or the other will be Impeller driven while the non-driven one stands still and from the liquid is flowed through. The independent rotation of the impellers makes each one its own Drive shaft required for a change of direction of the liquid flow have to be alternately coupled to or uncoupled from the prime mover. In addition, the flow through the second impeller results in pressure losses.

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.It is also known to use centrifugal pumps for opposite directions of delivery driven by reversible drive motors. For example, two Vane sets, one used for forward and one for reverse rotation be that depending on the direction of rotation by means of mechanical devices in the for Runner can be moved to the appropriate position. A suggestion at this level goes there, a fixed guide ring without blades in connection with one To use radially bladed rotor, thereby in both directions of rotation of the drive machine the same delivery rate is achieved.

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.Centrifugal pumps of this type have already been designed so that in Depending on the direction of rotation of the drive machine, the rotor opens automatically the associated part of the guide vane ring is set. This is the rotor shaft with a pinion driven by the reversible drive machine through a steep one Thread connected, which in the working positions of the rotor according to the respective direction of rotation enables a one-sided torque transmission. Such Centrifugal pumps in which an axially displaceable rotor depending on the direction of rotation a stationary one trained for one or the other direction of support Control apparatus is acted upon, can, conveying capacities of high efficiency not reach, since the conveyance in the impellers only intermittently reaches the guide apparatus applied.

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.Also known are centrifugal pumps, in which in a reversal of the impeller direction of rotation of the conveying wings themselves active in the, operative position for reverse conveying direction. change, `whereby the angle of change is limited by stops. During the changeover, the outer edges of the wings remain in constant contact with the wall of a drum surrounding them as a result of the intended radial movement option; which, when the direction of rotation of the impeller is reversed, is automatically moved from one end position to the other by the pressure of the conveying means. The ons change in these end positions. and outlet channels on the drum, the connection to the suction and pressure nozzle of the pump housing, so that the centrifugal pump delivers in one end position opposite to the other.

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.After all, centrifugal pumps with two pumps are used in opposite directions designed impellers driven in the same direction are known of which depending on the direction of rotation of the reversible for the reversal of the conveying direction Drive motor one or the other impeller acts as a pump. This .will not acting as a pump The liquid flows through the impeller and takes a large amount of energy from the drive without affecting the delivery rate of the Pump to make a corresponding contribution.

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.The invention saves on centrifugal pumps with two for one in opposite directions Conveying direction designed and driven in the same direction with each other impellers an energy expenditure for the liquid pumping in each not as a pump acting impeller. According to the invention are for this purpose on the circumference of the two wheels Rings arranged, the passage openings corresponding to the impeller outlets are provided and when the pump starts up due to their inertia on the for each set direction of rotation, the impeller automatically moves into the open position, on the other hand, on the impeller designed for the opposite direction of rotation, into the Final position of the impeller outlets can be adjusted.

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.To limit the adjustment path of the rings between their passage and final position are provided on the impeller circumference grooves in which on the inside the rings protruding per se known guide cams slide and in the stop positions at the ends of the grooves, the open position or the end position of the rings opposite determine the impeller outlets.

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.So that the rings in these end positions against arbitrary adjustment are secured during operation, can stand radially on the circumference of the rings small blade plates should be attached, which is under the resistance acting on them the liquid hold the rings in their respective end positions.

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.It is of course also possible, instead of one ring for each impeller to use a common ring for both impellers, for example if the impellers are made from one piece. It is also possible and within the scope of the Invention of using the rings to close the inlet of the impellers instead of the outlet or to release.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kreiselpumpe nach der Erfindung dargestellt.In the drawing, an embodiment of a centrifugal pump is according to of the invention shown.

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.F i g. 1 shows the pump in a longitudinal section; F i g. 2 in one broken side view, while the F i g. 3 and 4 on a larger scale Impeller with standing in the passage or the final position of the impeller outlets Play ring.

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.The impellers 1, 2, which are rigidly connected to each other by feather keys or the like, are provided with mirror-inverted paddle channels 3, 4 for an opposite conveying direction and are driven in one direction or the other by a common shaft 5 by a reversible drive motor, not shown . On the circumference of the two impellers 1, 2 driven in the same direction with one another, rings 6 are arranged, which have passage openings 8 corresponding to the impeller outlets 7.

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.On the circumference of the wheels 1, 2 are, as F i g. 3 and 4 clarify for the impeller 2, grooves 9 incorporated. In these slide on the inside of the rings 6 protruding guide cams 10, which limit the adjustment path of the rings 6 relative to the wheels 1, 2 so that the impeller outlets 7, z. B. of the impeller 2, released (Fig. 3) and blocked in the other direction of rotation (Fig. 4), while, conversely, the impeller outlets 7 of the impeller 1 are blocked and released.

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.To secure their axial position, the rings 6 are guided with their guide cams 10 in several grooves 9 distributed over the circumference of the running wheels 1, 2.

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.In order to secure the rings 6 during operation against accidental displacement from the end positions for the release or completion of the impeller outlets 7, small radial blade plates 11 can be attached to the circumference of the rings 6, which are opposed to their circulation in the surrounding liquid Resistance hold the rings 6 in their respective end positions.

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).When starting the pump, e.g. B. in the direction of rotation of the arrow 12 (Fig. 3), the rings 6 remain due to their inertia until the stop of the guide cams 10 at the ends of the grooves 9 . During the direction of rotation in the direction of arrow 12 , the impeller outlets 7 of the impeller 2 are released, while the impeller outlets 7 of the impeller 1 are blocked. Therefore, only the impeller 2 designed for this direction of rotation takes over the delivery of the liquid, while the impeller 1 is switched off from delivery by the ring 6 closing its outlet openings 7. The impeller 2 conveying in this direction of rotation sucks in the liquid from the line 13 serving as an inlet channel for this conveying direction and conveys it in the direction of the arrows 14 (FIGS. 1 and 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.If the conveying direction is to be changed, the drive motor is switched over. The rings 6 remain behind due to their inertia and are moved into the opposite end positions (FIG. 4). As a result, the impeller outlets 7 of the impeller 1 designed for this direction of rotation 15 are released, while the impeller outlets 7 of the impeller 2 are blocked. The impeller 1 conveys the liquid from the line 16, which is used as an inlet channel for this direction of rotation, in the direction of the arrows 17 and thus in the opposite direction to the conveying direction of the impeller 2.

Mit der Kreiselpumpe nach der Erfindung wird also völlig selbsttätig in Abhängigkeit von der eingestellten Drehrichtung eines umsteuerbaren Antriebsmotors eine gegensinnige Förderrichtung ermöglicht.The centrifugal pump according to the invention is therefore completely automatic depending on the set direction of rotation of a reversible drive motor allows an opposite direction of conveyance.

Claims

Claims: 1. Centrifugal pump with two impellers designed for an opposite direction of conveyance and driven in the same direction with one another, characterized in that rings (6) are arranged on the circumference of the two impellers (1, 2), the passage openings (7) corresponding to the impeller outlets (7). 8) are provided and when the pump starts up due to their inertia on the impeller (1, 2) designed for the respective set direction of rotation, they are automatically moved into the open position, on the other hand, on the impeller designed for the opposite direction of rotation, they are automatically adjusted to the final position of the impeller outlets (7) .

2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that on the inside of the rings (6) known guide cams (10) are attached, the grooves (9) delimiting the adjustment path of the rings (6) between the passage position and the closure position engage on the circumference of the impeller.

3. Centrifugal pump according to Claims 1 and 2, characterized in that the rings (6) are secured in the open or closed position of the impeller outlets (7) by radially standing blade plates (11) arranged on their circumference. Documents considered: German Patent No. 662 202; French patent specification No. 843 638.