DE1703266A1

DE1703266A1 - Liquid pump, especially circulation pump for collective heating

Info

Publication number: DE1703266A1
Application number: DE19681703266
Authority: DE
Inventors: Jensen Niels Due
Original assignee: Grundfos AS
Current assignee: Grundfos AS
Priority date: 1967-05-05
Filing date: 1968-04-25
Publication date: 1972-01-13
Also published as: GB1236441A; FR1560986A; DK132807B; DK132807C; DE1703266B2

Description

Patentanwalt·
Or.-tag. H. Kc^fei, WfL-Ing. B. BaA 2 L April 13 6Patent attorney
Or.-day. H. Kc ^ fei, WfL-Ing. B. BaA 2 L April 13 6

Ham!M.,g 36, Neuer Wall 41Ham! M., g 36, Neuer Wall 41

Fltlssigkeltspumpe insbesondere Umwälzpumpe für SammelheizungenLiquid pump, especially circulation pump for collective heating

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe insbesondere Umwälzpumpe für Sammelheizungen und mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Pumpenlaufrad, das von einem Druckraum umgeben ist, der mit Hilfe einer Trennwand von einem von einem Spaltrohr umschlossenen, mit Flüssigkeit gefüllten Rotorraum getrennt ist, welche Trennwand ein Lager für die Pumpenwelle tragt und den Druckraum mit dem Rotorraum verbindende Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeit hat.The invention particularly relates to a liquid pump Circulation pump for collective heating and with a pump impeller driven by an electric motor, which is controlled by a pressure chamber is surrounded, which with the help of a partition wall of a liquid-filled rotor space enclosed by a can is separated, which partition carries a bearing for the pump shaft and connecting the pressure chamber with the rotor chamber Has passage openings for the liquid.

Es sind Pumpen dieser Art bekannt, welche eine Bohrung in der Welle haben, wodurch eine Verbindung zwischen dem Rotorraum und der Saugseite des Pumpenrades hergestellt ist. Eine solche Anordnung bewirkt eine verhSltnismässig gute automatische Entlüftung des Rotorraumes, führt jedoch den Nachteil mit sich, dass ein verhSltnismässig grosser Wasserumlauf durch den Rotorraum und um den Rotor herum entsteht, was ungewünschte Ablagerungen im Rotorraum veranlassen kann. Wenn die Pumpe für gewöhnliches Brauchwasser benutzt wird, welches oft sehr kalkhaltig ist, können im Laufe von verhaitnismSssig kurzer Zeit recht grosse Kalkablagerungen am Rotor und im Spaltrohr entstehen, so dass der Spalt verengt wird und der Motor inPumps of this type are known which have a bore in the shaft, creating a connection between the rotor space and the suction side of the impeller is made. Such an arrangement produces a relatively good automatic Venting the rotor space, however, has the disadvantage that a relatively large water circulation occurs the rotor space and around the rotor arises, which can cause undesired deposits in the rotor space. When the pump is used for normal service water, which is often very calcareous, can be relatively short in the course of time Time, quite large lime deposits develop on the rotor and in the can, so that the gap is narrowed and the motor is in

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ORIGINAL INSPECTErORIGINAL INSPECTEr

einigen Fällen blockiert wird. Aus diesem Grund ist es bei Pumpen der erwähnten Art erwünscht, dass die im Rotorraum befindliche Flüssigkeitsmenge soweit möglich konstant gehalten und möglichst wenig erneuert wird.blocked in some cases. Because of this, it is at Pumps of the type mentioned are desirable for the amount of liquid in the rotor space to be kept constant as far as possible and is renewed as little as possible.

Zu diesem Zweck sind Pumpen hergestellt worden, bei denen die Trennwand zwischen Druckraum und Rotorraum eine elastische Membran ist, mit einem Ventilorgan, das nur in Tätigkeit tritt, wenn ein am entgegengesetzten Ende des Rotorraums angebrachtes Entlüftungsorgan benutzt wird, was eine Bedienung von Hand erfordert. For this purpose pumps have been produced in which the partition between the pressure chamber and the rotor chamber is an elastic one Diaphragm is, with a valve member that only comes into action when one is attached to the opposite end of the rotor space Ventilation device is used, which requires manual operation.

Die gegenwärtige Erfindung bezweckt die Herstellung einer Flüssigkeitspumpe der erwähnten Art, welche automatisch entlüftet wird, ohne dass ein wesentlicher Flüssigkeitsumlauf zwischen dem Rotorraum und dem Druckraum der Pumpe stattfindet, d. h. ohne dass die Flüssigkeit im Rotorraum in wesentlichem Grade erneuert wird.The present invention aims to produce a liquid pump of the type mentioned which automatically ventilates without any significant fluid circulation taking place between the rotor chamber and the pressure chamber of the pump, d. H. without the fluid in the rotor space being renewed to any significant extent.

Die Erfindung baut auf die Erkenntnis«,'· dass der niedrigste Druck im Rotorraum bei rotierendem Rotor innen an der Welle vorhanden ist, und dass die Luft sich deshalb dort ansammeln wird. Wenn diese Luft zu einem Raum mit etwas geringerem Druck geleitet werden kann, wird die ungewünschte Luft im Rotorraum somit ohne einen kräftigen Flüssigkeitsumlauf entfernt werden können, weil Ersatzflüssigkeit durch das Lager einsickern kann.The invention is based on the knowledge «that the lowest Pressure in the rotor space is present on the inside of the shaft when the rotor is rotating, and that the air therefore collects there will. If this air can be directed to a room with a little lower pressure, the unwanted air will be in the Rotor space can thus be removed without a vigorous fluid circulation, because replacement fluid is passed through the bearing can seep in.

In Übereinstimmung hiermit ist die Pumpe gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in der Welle ein Kanal vorhanden ist, dessen eines Ende in der Nahe des Lagers in den Rotorraum mündet, während das andere Ende in einen auf der anderen Seite des Lagers und der Trennwand liegenden, mit dem Saugraum des Pumpenlaufrads kommunizierenden Flüssigkeitsraum mündet. In accordance with this is the pump according to the invention characterized in that there is a channel in the shaft, one end of which is in the vicinity of the bearing the rotor space opens, while the other end in a lying on the other side of the bearing and the partition wall with the liquid chamber communicating with the suction chamber of the pump impeller opens.

Da der Kanal in den Rotorraum unmittelbar neben das Lager einmündet und die zugeführte ErsatzflUssigkeit durch das Lager hereinsickert, wird der Flüssigkeitsumlauf auf einen ganz kleinen Bereich im Rotorraum in der Nähe des Lagers beschränkt, und die hauptsächliche Flüssigkeitsmenge im Rotorraum wirdSince the channel opens into the rotor space directly next to the bearing and the supplied replacement fluid through the bearing seeps in, the liquid circulation is restricted to a very small area in the rotor space near the bearing, and the main amount of liquid in the rotor space becomes

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deshalb erneuert werden. Da das Lager zu einem gewissen Grade als ein Sieb wirken wird, wird das Eindringen von grösseren Unreinigkeiten in den Rotorraum verhindert sein.therefore be renewed. Since the bearing will act as a sieve to some extent, the ingress of larger impurities in the rotor space can be prevented.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Lagerflächen aus Hartmetall sind, so dass die erwähnten Unreinigkeiten nicht die Lagerteile beschädigen, und da man bei Verwendung von Hartmetallagern eine grosse Lagerbelastung haben kann, werden etwaige Kalkablagerungen an den Lagerflächen weggeschlissen werden.It is particularly advantageous if the bearing surfaces are made of hard metal, so that the mentioned impurities do not damage the bearing parts, and since you can have a large bearing load when using hard metal bearings any limescale deposits on the bearing surfaces are removed.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele für eine Pumpe gemäss der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt ^jIn the following some exemplary embodiments for a Pump according to the invention described with reference to the drawing. It shows ^ j

Fig. 1 eine Seitenansicht der Pumpe, teilweise geschnitten, undFig. 1 is a side view of the pump, partially in section, and

Fig. 2 einen Teil von Fig. 1 in grösserem Massstab.FIG. 2 shows a part of FIG. 1 on a larger scale.

Die Pumpe hat ein Gehäuse 1 mit einem Sintrittstutzen 2 und einem Austrittstutzen 3· Der Eintrittstutzen ist mit einem Saugraum *f und der Austrittstutzen 3 mit einem Druckraum 5 verbunden, welcher Druckraum von dem Saugraum *f durch eine Trennwand 6 mit einem Flansch 7 getrennt ist, der die Nabe des Pumpenlaufrades 8 dicht umschliesst, welches auf einer Pumpenwelle 9j die zugleich den Rotor 10 des die Pumpe antreibenden Elektromotors trägt, befestigt ist. > The pump has a housing 1 with an inlet nozzle 2 and an outlet nozzle 3 The inlet nozzle is connected to a suction chamber * f and the outlet nozzle 3 is connected to a pressure chamber 5, which pressure chamber is separated from the suction chamber * f by a partition 6 with a flange 7 , which tightly encloses the hub of the pump impeller 8, which is attached to a pump shaft 9j which at the same time carries the rotor 10 of the electric motor driving the pump. >

Der Rotorraum 11 ist von einem Spaltrohr 12 umschlossen und zugleich von einer Trennwand 13 begrentz, die ein Lager Ikfür die Pumpenwelle 9 trägt. Neben dem Lager befindet sich ein Drucklager 15, das mit der Pumpenwelle elastisch verbunden ist. Ein Kanal 16 verbindet den Rotorraum 11 in der Nähe des Lagers l*f mit einem anderen Raum am oberen Ende der Pumpe, in dem ein zweites Lager 17 für die Pumpenwelle vorhanden ist.The rotor space 11 is enclosed by a can 12 and at the same time delimited by a partition 13 which carries a bearing Ik for the pump shaft 9. Next to the bearing is a thrust bearing 15 which is elastically connected to the pump shaft. A channel 16 connects the rotor space 11 in the vicinity of the bearing l * f with another space at the upper end of the pump, in which a second bearing 17 is present for the pump shaft.

In der Pumpenwelle 9 ist durch Fräsen ein Kanal 18 ausgebildet, dessen oberes Ende unmittelbar über dem Lager I¹+, 15 in den Rotorraum 11 mündet, und dessen unteres Ende durch einen radiären Kanal 19 in dem auf der /'eile festgemachten konischen Buchsenorgan 9¹ mit dem mittleren Teil des Druckraumes 5 verbunden ist. Unmittelbar neben dem Kanal 19 befindet sich imIn the pump shaft 9, a channel 18 is formed by milling, the upper end of which ^{opens directly above the bearing I 1} +, 15 into the rotor space 11, and the lower end through a radial channel 19 in the conical bushing member 9 fixed on the / 'hurry ^{1 is} connected to the middle part of the pressure chamber 5. Immediately next to channel 19 is located in the

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Laufrad 8 eine Öffnung 20, die zu einem Raum 22 im Laufrad führt, von wo aus durch eine Öffnung 21 Verbindung mit dem Saugraum h des Laufrades ist.Impeller 8 has an opening 20 which leads to a space 22 in the impeller, from where there is a connection through an opening 21 with the suction chamber h of the impeller.

Unter der Trennwand 13 befindet sich eine zweite Trennwand 23, die aus Metallblech besteht und dazu dient, die Trennwand 13 auf Platz zu halten. In dieser Trennwand 23 sind eine oder mehrere öffnungen 2^- vorhanden, die den Druckraum 5 mit dem Lager 1^f verbinden.Under the partition 13 there is a second partition 23, which consists of sheet metal and serves to the partition 13 to keep in place. In this partition 23 one or more openings 2 ^ - are present, which the pressure chamber 5 with connect the camp 1 ^ f.

Wenn die Pumpe arbeitet, sind alle die erwähnten Räume mit Wasser gefüllt, aber wenn die Pumpe entleert gewesen ist, können bei Neuauffüllung Luftpolster im Rotorraum 11 entstehen. Bei Anlaufen der Pumpe steigt der Druck im Druckraum 5j und Wasser wird durch die Löcher 2^· und das Lager Ik von dem Druckraum 5 in den Rotorraum 11 gedrückt. Die Luft im Rotorraum wird gegen die Rotationsachse, d.h. an die Welle 9 heranstreben und wird in den Kanal 18 gelangen, von wo aus sie durch die öffnung 19, die Öffnung 20, die öffnungen 21 in den Saugraum *+, wo der Druck wesentlich kleiner ist als in dem Rotorraum, gesaugt werden wird. Der Druck unmittelbar ausserhalb des Kanals I9 is nur wenig kleiner als der Druck im Übrigen Teil des Raumes 5 und besonders der Druck vor den Löchern 2¹+, aber der Druck ausserhalb des Kanals 19 wird von dem Druck im Raum 22 durch die öffnung 20 beeinflusst, und dieser Einfluss ist davon abhängig, wie dicht der Kanal 19 am Laufrad angebracht ist, und auch von der Grosse des Loches 20 abhängig.When the pump is working, all of the spaces mentioned are filled with water, but if the pump has been emptied, air cushions can arise in the rotor space 11 when it is refilled. When the pump starts up, the pressure in the pressure chamber 5j rises and water is pressed through the holes 2 ^ and the bearing Ik from the pressure chamber 5 into the rotor chamber 11. The air in the rotor space will strive against the axis of rotation, ie towards the shaft 9 and will get into the channel 18, from where it will pass through the opening 19, the opening 20, the openings 21 into the suction chamber * +, where the pressure is significantly lower is than in the rotor space that will be sucked. The pressure immediately outside the channel I9 is only slightly smaller than the pressure in the remaining part of the room 5, and particularly the pressure upstream of the holes 2 ¹ +, but the pressure outside of the channel 19 is influenced by the pressure in the space 22 through the opening 20 , and this influence depends on how tightly the channel 19 is attached to the impeller, and also on the size of the hole 20.

Der radiäre Kanal in der Buchse 9¹ kann auch so weit unten angebracht werden, dass er in den Raum 22 mündet. Dies ist durch I9¹ gezeigt, und es ist hier zu bemerken, dass es nur einen radiären Kanal gibt, und dass die Zeighnung somit zwei wahlweise Ausführungsformen veranschaulicht, d.h. eine, wo der Kanal I9 in den Raum 5 mündet, und eine, wo der Kanal 19' in den Raum 22 mündet.The radial channel in the socket 9 ¹ can also be attached so far down that it opens into the space 22. This is shown by 19 ¹ , and it should be noted here that there is only one radial channel and that the drawing thus illustrates two optional embodiments, ie one where the channel 19 opens into the space 5 and one where the Channel 19 'opens into space 22.

Die Anordnung des Loches 19) 19' gibt grosse Variationsmöglichkeiten für Umlauf und Entlüftung, und es lässt sich durch Versuche verhältnismässig leicht feststellen, wo die zweckmässigste Lage ist. Wie früher erklärt, werden möglichst grosse Entlüftung und möglichst kleiner Flüssigkeitsumlauf angestrebt. 109883/0301The arrangement of the hole 19) 19 'gives great variation possibilities for circulation and ventilation, and it can be it is relatively easy to find out by experiments where the most appropriate position is. As explained earlier, be possible Great venting and the smallest possible liquid circulation aimed at. 109883/0301

Sobald die Luft im Rotorraum entfernt worden ist, findet ein schwacher Flüssigkeitsumlauf durch die Löcher 2h, das_ Lager I¹+, den Kanal 18, den Kanal 19, die Öffnung 20, den Raum 22, die öffnungen 21, den Raum k und den Raum 5 statt. Es wird somit keine neue Wassermenge von Bedeutung in den Rotorraum gelangen, und der Umlauf durch das Lager lh wird durch die dichte Passung des Lagers begrenzt sein.As soon as the air in the rotor space has been removed, a weak liquid circulation takes place through the holes 2h, the bearing I ¹ +, the channel 18, the channel 19, the opening 20, the space 22, the openings 21, the space k and the space 5 instead. Thus, no significant amount of new water will get into the rotor space, and the circulation through the bearing lh will be limited by the tight fit of the bearing.

Wie es aus der vorhergehenden Erklärung hervorgeht, wird erfindungsgemSss mit Hilfe von einfachen Mitteln eine wirksame automatische Entlüftung des Rotorraumes ohne nachteilige Folgen zuwegegebracht.As is apparent from the foregoing explanation, the present invention becomes effective by simple means automatic venting of the rotor space brought about without disadvantageous consequences.

Claims

Claims.

Liquid pump in particular circulation pump for collective heating and with a pump impeller driven by an electric motor, which is surrounded by a pressure chamber which is separated by a partition from a rotor chamber enclosed by a can, filled with liquid, which partition carries a bearing for the pump shaft and the Pressure chamber with the rotor chamber connecting passage openings for the liquid, characterized in that a channel 18, I9, I9 'is present in the shaft 9, one end of which opens into the rotor chamber 11 near the bearing 1 ^, 15, while the the other end opens into a liquid chamber 5 »22 which is located on the other side of the bearing l * f, 15 and the partition wall I3, 23 and communicates with the suction chamber h of the pump impeller.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the channel 18 opens into the pressure chamber 5 of the impeller, which is separated from the bearing I ¹ + by a further partition 23 in which one is located at a substantial distance from the shaft 9 There is a passage opening 2 ¹ ^ for the liquid, with an opening 20 on the shaft 9 in the impeller 8 which connects the pressure chamber 5 with the suction chamber h .

3 · pump according to claim 1, characterized in * that the channel 18 in the shaft 9 into a h through an opening 21 to the suction chamber communicating closed space 22 in the impeller 11 opens ^ O 9883/0301