DE1528798A1

DE1528798A1 - Pump structurally combined with a distribution valve

Info

Publication number: DE1528798A1
Application number: DE19621528798
Authority: DE
Inventors: Anders Hoerlen
Original assignee: Regulator AG
Current assignee: Regulator AG
Priority date: 1961-06-14
Filing date: 1962-06-08
Publication date: 1969-09-18
Also published as: CH395743A; US3162128A; GB941107A

Description

Regulator A»
Glarus / Schweiz.Regulator A »
Glarus / Switzerland.

Hit einem Verteilerventil baulich vereinigte Pumpe_o Hit a distribution valve structurally unified pump _{or the like}

Die Erfindung bezieht sich auf die Vereinigung eines Verteilerventils und einer Pumpe„The invention relates to the combination of a distributor valve and a pump "

Für viele Zwecke kann es von Vorteil sein, ein Verteilerventil und eine Pumpe so zusammenzubauen, dass eine bauliche Einheit gebildet wird, die in zufriedenstellender Weise die Funktionen dieser beiden Elemente erfüllt, so dass sie geyissermassen ein Verteilerventil, das zugleich als Fördereinrichtung far die durch das Ventil hindurchfliessende Flüssigkeit wirkt, oder eine in Bezug auf die Verteilung der geförderten Flüssigkeit zwischen zv/ei Druckstutzen steuerbare Pumpe darstellt« Diese neuartige Einheit, eine sogenannte "Ventilpumpe", umfasst gemäss der Erfindung ein Gehäuse mit einem Saugstutzen und zwei Druckstutzen sowie ein Pumpenrad, das dazu dient, die von dem Saugstutzen kommende Flüssigkeit gleichzeitig je nach der Stellung des axial verschiebbaren Pumpenrades zu den beiden Druckstutzen in einer veränderlichen Verteilung au fördern. VorzugsweiseFor many purposes it can be beneficial to assemble a diverter valve and pump so that a structural unit is formed which satisfactorily fulfills the functions of these two elements, so that they geyissermassen a distributor valve, which at the same time serves as a conveying device for the flowing through the valve Liquid acts, or one in relation to the distribution of the pumped liquid between two pressure ports controllable pump represents «This novel unit, a so-called" valve pump ", comprises according to the invention a housing with a suction nozzle and two pressure nozzles as well as an impeller which is used to feed the suction nozzle incoming liquid at the same time depending on the position of the promote axially displaceable pump impeller to the two pressure ports in a variable distribution au. Preferably

909838/0601909838/0601

BAD OBIGiNAtBAD OBIGiNAt

sind die inneren Mündungen der beiden Druckstutzen des Gehäuseß in einem axialen Abstand angeordnet, der kleiner ist als die in axialer Richtung gemessene Breite der druckseitigen Mundung des Pumpenrades, so dass ein Teil von dieser mit der inneren Mündung des einen Druokctutzens des Gehäuses und gleichzeitig ein anderer Teil von ihr der inneren Mündung des anderen Druckstutzen des Gehäuses gegenübergestellt v/erden kann·the inner mouths of the two pressure ports of the housing are arranged at an axial distance, the is smaller than the width of the mouth of the pump wheel on the pressure side, measured in the axial direction, so that a Part of this with the inner mouth of one pressure nozzle of the housing and at the same time another part of it the inner mouth of the other pressure port of the housing can be compared to / grounded

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert» ·In the following, the invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example »·

PIg₀ 1 ist eine perspektivische Darstellung, die teilweise aufgebrochen dargestellt ist, so dass die inneren Teile sichtbar werden_e Fig. 2 ist ein Querschnitt rechtwinkelig zur Achse in Hohe der Unterseite des in Pig* I sichtbaren PumpenradesoPIG 1 ₀ is a perspective view, shown partially broken away so that the internal parts visible are _e Fig. 2 is a cross-section perpendicular to the axis in the bottom of the High visible in Pig * I Pumpenradeso

Das Gei äuse der Ventilpumpe hat einen geraden zentrischen Saugstutzen 13 und zwei am Umfang angeordnete Druckstutzen 15, -17 in Form spiralig gekrümmter Rohransätze oder Schneckengehäuse. An die dem Saugstutzen 13 gegenüberliegenden Gehäuseseite ist ein Elektromotor 19 angebaut, dessen Welle ein Pumpenrad 23 trägt. Dieses Pumpenrad ist im wesentlichen ebenso geformt wie bei gewöhnlichen Kreiselpumpen; ea ist mit gekrümmten Schaufeln 25 versehen, die sich aus der Nachbarschaft der Radmitte zürn Radumfang erstrecken. Jede dieser Schaufeln bestehtThe housing of the valve pump has a straight centric Suction nozzle 13 and two pressure nozzles 15, -17 arranged on the circumference in the form of spirally curved pipe attachments or worm housing. An electric motor 19 is located on the housing side opposite the suction nozzle 13 cultivated, the shaft of which carries an impeller 23. This impeller is shaped essentially the same as in ordinary ones Centrifugal pumps; ea is provided with curved blades 25, which extend from the vicinity of the wheel center extend to the circumference of the wheel. Each of these blades is made

909838/0601909838/0601

aUB einem Stüok mit einer nabenscheibe 27 auf der einen und mit einer weiteren scheibenförmigen V/and 29 auf der anderen Seite, so dass Durchgänge .zwischen der zentralen ^linlaeaöffnung des Pumpeiirades und ihren an Unfang "befindlichen Auslassöffnungen gebildet werden, in welche Tjei der Drehung des Pumpenradee Wasser oder andere Flüssigkeit durch Zentrifugalwirkung gefördert wird. Die Motorwelle 21, deren eines Ende vorzugsweise durch das dem Pumpengehäuse gegenüberliegende L-Iotorgehäuse^child hindurohragt, ist axial verschiebbar gelagert, so dass das Pumpenrad aus seiner dargestellten Lage axial in <._;.nt~e- *engesetzten Richtungen verstellbar ist; in seinen Endetellungen kommt entweder die l'abenscheibe 27 oder die gegenüberliegende Wand 29 fast in Berührung uit 'feilen dec Gehäuses 11. Das l'umpeiirad hat eine in axialer Richtung verlängerte Einlassöffnung in Form eines Rohransatzes 33 konzentrisch zur Welle, dessen aufgeweitetes inneres Ende mit tiner sanften Krümmung in die Radwandung 29 übergeht und vorzugsweise damit aus einem Stück besteht. Der Rohransatz 33 erstreckt sich durch einen hülsenarti_Len Teil 35 des Gehäuses nit einem geringen Spiel, so dass er in dem Gehäuse geführt und abgedichtet ist. Der hülsenartige Teil 35 dient vorzugsweise zugleich als Lagerfläche, so da·α das Pumpenrad auf beiden Seiten gelagert ist« Durch den Rohransatz 33 steht der zentrale Einlass des Jumpenrades in einer ständig offenen Verbindung mit dem Saug-""AU a piece with a hub disk 27 on one side and with a further disk-shaped V / and 29 on the other side, so that passages are formed between the central linear opening of the pump wheel and its outlet openings located at the periphery, in which part of the rotation . the Pumpenradee water or other liquid is delivered by centrifugal the motor shaft 21 having one end preferably by the pump housing opposite L-Iotorgehäuse ^ child hindurohragt is axially displaceably mounted, so that the impeller from its illustrated position axially in _<.;. In its end positions, either the washer 27 or the opposite wall 29 almost comes into contact with the housing 11 33 concentric to the shaft, its widened inner end with a gentle curvature into the Wheel wall 29 passes and thus preferably consists of one piece. The tubular extension 33 extends through an _L hülsenarti en portion 35 of the housing nit a small clearance, so that it in the housing guided and sealed. The sleeve-like part 35 preferably also serves as a bearing surface, so that the pump wheel is supported on both sides.

909838/0601 . -909838/0601. -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

stutzen 13 des Gehäuses« Der Rohransatz 33 hat eine solche Länge, dass in allen Stellungen des Pumpenrades die Diohtung gegenüber dem Gehäuseteil 35 aufrechterhalten wird und die in den Saugstutzen 13 eintretende Flüssigkeit nur durch das Pumpenrad hinduroh zu den Druckstutzen 15» 17 gelangen kann_o nozzle 13 of the housing «The pipe extension 33 has such a length that in all positions of the pump wheel the seal with respect to the housing part 35 is maintained and the liquid entering the suction nozzle 13 can only pass through the pump wheel to the pressure nozzle 15» 17 _{or the like}

Beide Druckstutzen 15» 17 haben innere Mündungen 37 bzw« 39 in Form von Schlitzen am Innenumfang des Gehäuses von gleichmässiger Breite. Die Mündungen 37» 39 sind in getrennten Ebenen rechtwinkelig zur Achse und in kleinen Abständen voneinander angeordnet« Die schneckenförmigen Druckstutzen 15» 17» in welche diese dicht nebeneinanderliegenden inneren Mündungen übergehen, haben wegen ihrer dichten Nachbarschaft unsymmetrische Querschnitte! sie sind zumindest in der Nähe dieser Mündungen lediglich durch eine dünne Stegwand 41, die quer zur Achse angeordnet ist, getrennt. Im übrigen sind die Wandungen der schneckenförmigen Druckstutzen in jedem Querschnitt in der üblichen Weise gekrümmt. Die Querschnitte der schneckenförmigen Druckstutzen weieen also eine etwas verzerrte Kreisform auf, dadurch, dass sie in entgegengesetzten Richtungen abgeflacht sind. Beide schneckenförmige Stutzen haben im wesentlichen die gleiche, in Bezug auf eine quer zur Pumpenachse gedachte ebene spiegelbildliche Form, abgesehen davon, dass sie auch in Umfangerichtung gegeneinander versetzt sind. Wie aus' der Zeiohnung ersicht-Both pressure ports 15-17 have inner openings 37 and 39 in the form of slots on the inner circumference of the housing of uniform width. The mouths 37 »39 are in separate planes at right angles to the axis and Arranged at small distances from one another «The helical pressure ports 15» 17 »in which these are close to one another pass over inner mouths have asymmetrical cross-sections because of their close proximity! they are at least in the vicinity of these mouths only through a thin web wall 41, which is arranged transversely to the axis is separated. In addition, the walls of the helical pressure connection in each cross-section are in curved in the usual way. The cross-sections of the screw-shaped pressure nozzles are somewhat distorted Circular shape, in that they are flattened in opposite directions. Both helical Nozzles have essentially the same, mirror-inverted plane with respect to an imaginary plane transverse to the pump axis Shape, apart from the fact that they are also offset from one another in the circumferential direction. As can be seen from the newspaper

909838/0601909838/0601

licht, sind die äusseren Enden der schneckenförmigen Druckstutzen um einen Winkel von 90° zueinander versetzt j daher haben die zu beiden Seiten der ebenen Wand 41 jeweils liegenden Querschnitte eine verschiedene G-rösse. Die äusseren Enden der Druckstutzen 15, 17 haben einen genau kreisförmigen Querschnitt. Natürlich können die schneckenförmigen Druckstutzen auch um einen beliebig anderen Winkel, z.B. um einen solchen von 180° zueinander versetzt seinj in diesem Falle verlaufen die daran anzusohliessenden Eohrleitungen parallel zueinander» In jedem Falle ist der Saugstutzen 13 und die daran anzuschliessende Rohrleitung in einem rechten V/inkel zu den Druckstutzen und den an sie angeschlossenen Rohrleitungen gerichtetelight, the outer ends of the helical pressure ports are offset from one another by an angle of 90 ° j therefore the cross-sections lying on both sides of the flat wall 41 have different ones Size. The outer ends of the pressure ports 15, 17 have an exactly circular cross-section. Of course, the screw-shaped pressure ports can also be arranged around any another angle, e.g. offset by 180 ° from one another - in this case the angles to be attached to it run Pipelines parallel to each other »In any case, the suction nozzle 13 and the one to be connected to it Pipeline in a right V / angle to the pressure nozzle and the pipelines connected to them directed

Die axiale Weite der am Umfang des Pumpenrades befindlichen Auslassöffnungen, die zwischen den äusseren Rändern der Nabenscheibe 27 und der Wandung 29 gebildet sind, ist grosser als der Abstand zwischen den Mündungen 37 und 39» d.h. als die Dicke der Wandung 41. Daher ist es, wie in Figo 1 veranschaulicht-, möglich, das Pumpenrad in eine Stellung zu bringen, in der seine Auslassöffnungen teilweise gegenüber der Hündung 37 und teilweise gegenüber der Mündung 39 liegt, so dass die aus dem Saugstutzen 13 kommende Flüssigkeit, die durch das Pumpenrad gefördert wird, auf die beiden Druckstutzen 15 und 17 verteilt wird. Wie ersichtlich, kann die VerteilungThe axial width of the outlet openings on the circumference of the pump wheel, which are between the outer Edges of the hub disk 27 and the wall 29 are formed is larger than the distance between the mouths 37 and 39 'i.e. as the thickness of the wall 41. Therefore, as illustrated in Fig. 1, it is possible to use the impeller to bring into a position in which its outlet openings partially opposite the dog 37 and partially is opposite the mouth 39, so that the liquid coming from the suction port 13, through the pump wheel is promoted, is distributed to the two pressure ports 15 and 17. As can be seen, the distribution

9098 38/0 60 19098 38/0 60 1

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

der Flüssigkeit auf die beiden Druckstutzen durch axiale Verschiebung des Pumpenrades verändert werden. Wird dieses so weit nach einer E-^chtung verschoben, dass der Rand der Nabenscheibe 27 oder die Wandung 29 der Wand 41 gegenübersteht, so erfolgt der gesamte Übergang der Flüssigkeit, in den Druckstutzen 15baw_o 17, während der andere Ausgangsstutzen abgesperrt und ein Flüssigkeitsrückstrom duroh. ihn unmöglich gemacht ist. Vorzugsweise hat die Ausgangsöffnung des Pumpenrades eine Breite, gemessen in axialer Sichtung, die gleioh ist der axialen Breite der Öffnungen 37 bzw.39· Die Pumpe arbeitet dann mit dem bestmöglichen hydraulischen Wirkungsgrad und völlig genau so wie eine gewöhnliche Zentrifugal- oder Kreiselpumpe, sofern das Pumpenrad einem der beiden Druckstutzen gegenübersteht. Es sind dies die extremen Stellungen des axial einstellbaren Pumpenrades.the liquid on the two pressure ports can be changed by moving the pump wheel axially. If this is shifted so far in a direction that the edge of the hub disk 27 or the wall 29 is opposite the wall 41, the entire transition of the liquid into the pressure port 15baw _o 17 takes place, while the other outlet port is shut off and a liquid backflow duroh. made him impossible. The outlet opening of the impeller preferably has a width, measured in an axial direction, which is the same as the axial width of the openings 37 and 39, respectively The pump wheel faces one of the two pressure ports. These are the extreme positions of the axially adjustable pump wheel.

Um die gewünschte axiale Einstellung des Pumpenrades herbeizuführen, kann ein Elektromagnet 43 vorgesehen sein, der in dem lagerschild des Motors angeordnet ist. Ein solcher Elektromagnet wirkt auf einen mit der Welle verbundenen Kern und übt eine axiale Kraft auf diesen von einer Stärke aus, die von dem durch die Elektromagnetspule fixessenden Strom abhängig ist und dem Gewicht des Pumpenrades sowie den darauf gegebenenfalls wirkenden hydraulischen Reaktionskräften entgegenwirkt. Vfahlweise kann die veränderliche axiale Kraft auch durch das Ständerfeld des Motors verursacht sein, oder es kann eine hydraulischeIn order to bring about the desired axial adjustment of the pump wheel, an electromagnet 43 can be provided, which is arranged in the end shield of the motor. Such an electromagnet acts on one connected to the shaft Core and exerts an axial force on it of a magnitude equal to that of the electromagnetic coil fixed current depends on the weight of the pump wheel and counteracts any hydraulic reaction forces that may act on it. The Variable axial force can also be caused by the stator field of the motor, or it can be a hydraulic one

909838/0601 - -909838/0601 - -

Bad originalBathroom original

oder pneumatische Steuereinrichtung vorgesehen Bein, um das Pumpenrad in die gewünschte axiale Stellung zu bringen und in dieser festzuhalten.or pneumatic control device provided leg, in order to bring the impeller into the desired axial position and to hold it in this position.

D^e Ti eile kann auch durch eine mechanische Einrichtung oder direkt durch Handeinstellung axial verschiebbar Bein; in letzterem Falle empfiehlt es sioh, eine Verriegelungseinrichtung vorzusehen, um die Welle in der gewünschten Axialatellung zu halten. Vorzugsweise ist das Pumpenrad in jede Zwischenstellung zwischen seinen beiden Endeteilungen einstellbar, doch kann es in manchen Fällen, besonders wenn das Rad schrittweise verstellbar ist_e ausreichend sein, dass eine Möglichkeit zu seiner Verriegelung in peeler oder einigen vorbestimmten Zwischen-Stellungen besteht«The part can also be axially displaceable by a mechanical device or directly by manual adjustment. in the latter case it is recommended to provide a locking device in order to keep the shaft in the desired axial position. Preferably the pump can be adjusted in any intermediate position between its two end partitions, but it may in some cases, especially when the wheel incrementally adjustable _e is be sufficient that one way to its locking in peeler or some predetermined exists between positions "

Eine Ventilpumpe gemäse der Erfindung eignet sich besondere zur Verwendung bei Zentralheizungsanlagen in Häusern, wo die Umlaufpumpe und das'Hebenschlussventil durch sie ersetzt werden können. Der Saugstutzen 13 v/ird dann an die Rücklaufleitung der Zentralheizung angeschlossen, ein Druckstutzen 15 wird mit dem Boiler verbunden, und der andere Druckstutzen 17 wird in einen Nebenschluss zu dem abgehenden Hauptleitungsrohr (Vorlauf) gelegt. Die Temperatur des in die Vorlaufleitung gepumpten Heisswassers läset sich dann leicht durch axiale Verschiebung des Pumpenradee steuern, so dass das kalte Rücklaufwasser in dem erforderlichen Auamass mit dem Heisswasser geniecht wird»A valve pump according to the invention is particularly suitable for use in central heating systems in Houses where the circulation pump and the 'hook-up valve can be replaced by them. The suction nozzle 13 v / ird then connected to the return pipe of the central heating, one pressure port 15 is connected to the boiler, and the other pressure port 17 is shunted to the outgoing main line pipe (flow). the Temperature of the hot water pumped into the flow line This can then be easily done by axially shifting the pump wheel control so that the cold return water in the necessary auamass is consumed with the hot water »

909838/0601909838/0601

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims

lA) Hit a distributor valve structurally combined

, in particular centrifugal pump, characterized ^ that the pump wheel (23) in the pump housing e having a suction port (13) and av / ei pressure port (15, 17) is arranged axially displaceable in such a way that it is the from Liquid coming from the suction nozzle in a variable, distribution dependent on its axial setting / - • leiclizeitig promoted in both pressure ports

2o) valve pump according to claim 1, characterized in that that the inner mouths (37 »39) of the two pressure ports of the housing are arranged at an axial distance which is smaller than the width, measured in the axial direction, of the pressure-side opening of the pump wheel (23), see above that these are simultaneously brought into opposition to parts of the inner edges of both pressure nozzles can.

3o) valve pump according to claim 1 or 2, characterized in that the pump wheel (23) is designed and arranged in the housing that in all of its positions the flow passage from the suction nozzle (13) to the two pressure nozzles (15, 17) can only take place through the pump wheel (23) _e

4.) Valve pump according to claim 1, 2 or 3, characterized

909838/0601 *

BATH

characterized in that the central inlet opening of the axially displaceable pump wheel (23) in all positions of the wheel is only in connection with the suction port (13) of the housing,

5,) valve pump according to claim 4 »characterized ρ that the central inlet opening of the pump wheel has the shape of a pipe extension concentric to the wheel axis (33) has, which is sealed and slidably arranged in a sleeve-like part (35) of the housing, which is preferably also serves for its storage »

6 ₀ ) valve pump according to claim 2, with spirally curved pressure connection with slot-shaped LI-indung on the inner housing circumference, characterized in that the two connections (15> 17) are arranged at such a short axial distance that their inner II-indications (37> -39) are only separated by a thin web wall (41) extending at right angles to the axis «,

7o) valve pump according to claim 6, characterized in that the cross-sections of the two connecting pieces (15, 17) on the largest part of its length asymmetrical and, based on an imaginary plane transverse to the axis, roughly mirror-inverted, and that they are mutually exclusive is arranged offset in the circumferential direction «,

8o) valve pump according to one of the preceding claims j characterized by a mechanical, hydraulic

pneussatiache. ■

the electrical device (e.g. 43) for setting

§Ö9Ö38 / O6Q1 BAD ORIGINAL

- ίο -- ίο -

len and holding the impeller in one or more Zv; i £ 3Ohenstellun £; sn between its "two axial end positions

909838/0601909838/0601