DE2127155A1

DE2127155A1 - Adjustable centrifugal pump for conveying liquid media

Info

Publication number: DE2127155A1
Application number: DE19712127155
Authority: DE
Inventors: Die Anmelder Sind
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-06-01
Filing date: 1971-06-01
Publication date: 1972-12-14

Description

REGELBARE ZENTRIFUGALPUMPE ZUR FÖRDERUNG FLÜSSIGER MEDIEN Die Neuerung betrifft eine regelbare Zentrifugalpumpe zur Förderung flüssiger Medien, die aus dem strömungstechnisch ausgebildeten Spiralgehäuse mit Rohranschlilssen, je nach Größe mit Flanschen oder Verschraubungen, dem hydraulisch gestalteten Laufrad, der Welle mit im Wellengehäuse verspannten Führungsplatten für die Wellendichtung mit einer, die Dichtung umgreifenden, von außen nachstellbaren, radialen Spannvorrichtung, sowie dem stufenlos elektrisch drehzahlregelbarem Elektromotor, als Scheibenankermotor, in staub- und wasserdicht gekapseltem Gehäuse gebildet, ist.ADJUSTABLE CENTRIFUGAL PUMP FOR PUMPING LIQUID MEDIA The innovation relates to a controllable centrifugal pump for pumping liquid media from the flow-related volute casing with pipe connections, depending on Size with flanges or screw connections, the hydraulically designed impeller, the Shaft with guide plates clamped in the shaft housing for the shaft seal a radial tensioning device that encompasses the seal and can be adjusted from the outside, as well as the continuously variable speed electric motor, as a disc armature motor, is formed in a dust- and waterproof encapsulated housing.

Es sind Zentrifugalpumpen der vorgenannten Gattung bekannt geworden, bei denen die stufenlose Regelung durch eine Bypaß-Regelung erreicht wird. Hier wird über einen Drehschieber zwischen Zulauf- und Druckraum des Spiralgehäuses ein Verbindungskanal geöffnet und dadurch ein Teil des Förderstromes innerhalb der Pumpe umgewälzt.Centrifugal pumps of the aforementioned type have become known, in which the stepless control is achieved by a bypass control. here is inserted via a rotary valve between the inlet and pressure chamber of the volute casing Connection channel opened and thereby part of the flow within the pump circulated.

Durch Verstellen des Drehschiebers ändert sich der Querschnitt des Verbindungskanales und somit die Förderleistung der Pumpe.Adjusting the rotary valve changes the cross-section of the Connection channel and thus the delivery rate of the pump.

Nachteilig bei diesen bekanntgewordenen regelbaren Pumpen ist, daß die Regelung während des Betriebes nicht ohne Anwendung eines Werkzeuges verstellt werden kann und somit die Förderleistung der Pumpe nicht unmittelbar auf die Betriebsbedingungen des angeschlossenen Rohrsystems abgestellt werden kann.The disadvantage of these known controllable pumps is that the control is not adjusted during operation without using a tool and thus the delivery rate of the pump does not directly affect the operating conditions of the connected pipe system can be turned off.

Ein weiterer, sich auf die Betriebskosten der bekanntgewordenen regelbaren Pumpen auswirkender Nachteil liegt darin, daß bei Drosselung der Förderleistung ein Teil des Förderstromes innerhalb der Pumpe umgewälzt wird, d. h., die Gesamtleistung bleibt in jeder Regelstellung gleich, nur die Nutzleistung wird verdndert; demzufolge verringert sich auch nicht der Stromverbrauch der Pumpe. Selbst bei Null-Leistung entsteht der volle Stromverbrauch.Another, focusing on the operating costs of the known controllable The disadvantage that affects pumps is that when the flow rate is throttled part of the flow is circulated within the pump, d. i.e., the overall performance remains the same in every control position, only the useful power will modified; consequently, the power consumption of the pump is not reduced either. Self full power consumption occurs at zero power.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es die Aufgabe der Neuerung, unter Vermeidung der zu den bekannten Lösungen geschilderten Nachteile, eine Pumpe der vorausgesetzten Gattung dahingehend zu verbessern, daß eine stufenlose Regelung der Förderleistung zu jeder Betriebszeit und in Anpassung an beiden Betriebspunkt des angeschlossenen Rohrsystems ohne Anwendung von Werkzeugen oder sonstige manuelle Eingriffe möglich wird. Weiter ist es Aufgabe der Neuerung, eine Senkung des Stromverbrauches der Pumpe bei gedrosselter Forderleistung zu erreichen.Based on these findings, it is the task of the innovation while avoiding the disadvantages described for the known solutions, a pump of the presupposed genre to the effect that a stepless regulation the delivery rate at any operating time and in adaptation to both operating points of the connected pipe system without the use of tools or other manual operations Intervention becomes possible. It is also the task of the innovation to reduce power consumption of the pump with reduced delivery rate.

Diese Aufgaben werden neuerungsgemaß dadurch gelöst, daß die Zentrifugalpumpe mit einem stufenlos, bis zur Null-Leistung elektrisch drehzahlregelbarem Elektromotor, in Form eines Scheibenanker-Motors, ausgestattet wird, der in einem staub- und wasserdicht gekapseltem Gehäuse über eine in einem Wellengehäuse laufende Welle mit dem im SpiralpehAuse befindlichen Laufrad verbunden ist.These objects are achieved according to the innovation in that the centrifugal pump with an infinitely variable speed electric motor that can be electrically speed-controlled down to zero power, in the form of a disc armature motor, which is dust- and waterproof encapsulated housing via a shaft running in a shaft housing with that in the spiral housing located impeller is connected.

Mittels einer derart gestalteten Zentrifugalpumpe wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine stufenlose Regelung der Förderleistunq zu jeder Betriebszeit und in Anpassung an jeden Betriebspunkt des angeschlossenen Rohrsystems ohne Anwendung von Werkzeugen oder sonstige manuelle Eingriffe möglich ist. Darüberhinaus ist bei der neuerunpsgemäßen Ldsung sichergestellt, daß bei eedrosselter Förderleistung der Zentrifugalpumpe der Stromverbrauch herabgesetzt wird.A centrifugal pump designed in this way is more advantageous Way achieved that a stepless control of the Förderleistungsunq at every operating time and in adaptation to every operating point of the connected pipe system without application tools or other manual intervention is possible. In addition, is at The new, unsuitable solution ensures that when the delivery rate is reduced the centrifugal pump reduces power consumption.

In Weiterbildung der Neuerung ist vorgesehen, daß die Pumpe und der Motor als einstufipes Blockaggregat ausgebildet sind. Dabei ist es zweckdienlich, daß das die Welle und die Wellendichtung umschließende WellengehAuse mit dem Spiralgehäuse der Pumpe mittels innenliegender Schrauben dicht verschraubt wird. Zur Aufnahme des Motors ist gemäß der Neuerung vorgesehen, daß das Wellengehäuse an seinem, dem Spiralgehäuse der Pumpe abgekehrten Ende einen Bund aufweist, der an seiner Außenseite ein Innengewinde zur Aufnahme der Motorkappe hat.In a further development of the innovation it is provided that the pump and the The engine is designed as a single-stage block unit. It is useful to that the shaft housing enclosing the shaft and the shaft seal with the spiral housing the The pump is screwed tightly using internal screws. To accommodate the Motor is provided according to the innovation that the shaft housing on his, the spiral housing the end facing away from the pump has a collar which has an internal thread on its outside has to accommodate the motor cap.

Zum wasserdichten Abschluß der Wellendurchführung ist gemäß der Neuerung ferner vorgesehen, daß innerhalb des Wellengehäuses eine ringförmige Dichtung zwischen zwei Führungsplatten eingespannt ist. Die beiden Filhrungsplatten sind gegenüber dem Wellengehäuse mit vornehmlich als Flachdichtung ausgebildeten Ringdichtungen abgedichtet.For watertight completion of the shaft lead-through is according to the innovation also provided that within the shaft housing an annular seal between two guide plates is clamped. The two guide plates are opposite the shaft housing with ring seals designed primarily as a flat seal sealed.

Die untere, dem Spiralgehäuse zugekehrte Führungsplatte dient gleichzeitig als oberer Abschluß des Druckraumes, die obere, dem Motor zugekehrte Führungsplatte nimmt gleichzeitig das Lager des Rotorteiles des Motors auf.The lower guide plate facing the spiral casing serves at the same time as the upper end of the pressure chamber, the upper guide plate facing the engine takes on the bearing of the rotor part of the motor at the same time.

Gemäß der Neuerung ist ferner vorgesehen, daß die ringförmige Wellendichtung mit einer diese umfassenden Spannvorrichtung versehen ist, die über eine Stellschraube von außerhalb des Wellengehäuses nachstellbar ist.According to the innovation it is also provided that the annular shaft seal is provided with this comprehensive clamping device, which has an adjusting screw is adjustable from outside the shaft housing.

eitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Neuerung können der nachfolpenden Beschreibung der Zeichnungen, welche ein Ausführungsbeispiel der Neuerung darstellen, entnommen werden.Further properties, features and advantages of the present innovation can the following description of the drawings, which show an embodiment represent the innovation.

Es zeigen: Fig. A die neuerungsgemäße Zentrifugalpumpe im Länsschnitt, Fig. B die Zentrifugalpumpe nach Fig. A im Querschnitt, Fig. C die Zentrifugalpumpe nach Fig. A in Draufsicht.They show: FIG. A the centrifugal pump according to the invention in a longitudinal section, FIG. B shows the centrifugal pump according to FIG. A in cross section, Fig. C the Centrifugal pump according to Fig. A in plan view.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Zentrifugalpumpe ist mit 1 das Spiralgehäuse mit dem Zulauf- und Druckraum bezeichnet. Am Zulaufraum 2 und am Druckraum 3 ist jeweils der Rohranschluß 4 in Form einer Verschraubung, bzw.In the centrifugal pump shown in the drawing, 1 the volute casing is designated with the inlet and pressure chamber. At the inlet area 2 and on the pressure chamber 3 is the pipe connection 4 in the form of a screw connection or

bei größeren Anschlußdurchmessern eine Flanschverbindung, angeordnet. Mit 5 ist das hydraulisch gestaltete Laufrad bezeichnet, welches auf die Welle 6 aufgesetzt ist. Als oberer Abschluß des Druckraumes 3 ist die untere Fthrungsplatte 7 der Wellendichtung 8 zwischen dem SpiralEehäuse 1 und dem Wellengehäuse 9 eingespannt. Die obere Führungsplatte 10 der Wellendichtung 8 ist ebenfalls in das Wellengehäuse 9 eingespannt. Beide Führungsplatten sind mit vorzugsweise als Flachdichtungen ausgebildeten Dichtungen 11 gegenüber dem Wellengehause 9 abgedichtet. Die obere Führungsplatte 10 ist mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des unteren Motorlagers 12 versehen. Die Welle 6 ist mit dem Rotor 13 des Scheibenankermotors fest verbunden und wird durch die im Stator 14 befindlichen Lager 15 geführt.with larger connection diameters a flange connection is arranged. The hydraulically designed impeller, which is mounted on the shaft 6, is denoted by 5 is put on. The lower guide plate is the upper end of the pressure chamber 3 7 of the shaft seal 8 clamped between the spiral housing 1 and the shaft housing 9. The upper guide plate 10 of the shaft seal 8 is also in the shaft housing 9 clamped. Both guide plates are preferably designed as flat seals Seals 11 sealed with respect to the shaft housing 9. The upper guide plate 10 is provided with a recess for receiving the lower engine mount 12. the Shaft 6 is firmly connected to the rotor 13 of the disc armature motor and is through the bearings 15 located in the stator 14 are guided.

Durch einen am oberen Wellenende angeordneten Schlitz 16 ist während des Betriebes eine Drehrichtungs- und Betriebskontrolle möglich. Das Wellengehäuse 9 wird durch innenliegende Schrauben 17 mit dem Spiralgehäuse 1 verbunden, wobei durch die Schrauben 17 gleichzeitig die Dichtungen 11 der Führungsplatten 7 und 10 eingespannt werden. Der obere, verbreiterte Bund 18 des Wellenehäuses 9 dient der Aufnahme des Statorteiles 14 des Motors, wobei der mit Innengewinde versehene bußere Rand 19 des Bundes zum Aufschrauben der Motorkappe 20 vorgesehen ist. Das Elektrokabel 21 zur St:romversorgung wird durch die Motorkappe 20 hindurchgeführt und mit einer Gegenmutter mit Dichtung 22 gegen diese abgedichtet. Die Motorkappe 20 ist zum Verschrauben mit dem Wellengehäuse 9 mit einem Außengewinde 23 versehen. Die Motorkappe 20 ist ferner zur leichten Montage bzw.Through a slot 16 located at the upper end of the shaft is during A direction of rotation and operational control are possible during operation. The shaft housing 9 is connected to the volute casing 1 by internal screws 17, wherein by the screws 17 at the same time the seals 11 of the guide plates 7 and 10 can be clamped. The upper, widened collar 18 of the shaft housing 9 is used the receptacle of the stator part 14 of the motor, the internally threaded outer edge 19 of the federal government for screwing the motor cap 20 is provided. That Electric cable 21 for the power supply is passed through the motor cap 20 and sealed with a lock nut with seal 22 against this. The engine cap 20 is provided with an external thread 23 for screwing to the shaft housing 9. The motor cap 20 is also for easy assembly or installation.

Demontage an der Oberseite mit radial angeordneten Riffeln 24 versehen. Die ringfFrmige Wellendichtung 8 ruht zwischen den Führungsplatten 7 und 10 und wird von zwei gegenläufigen Spannfedern 25 mittels einer mit Links- und Rechtsgewinde versehenen Stellschraube 26 gegen die Welle 6 gepresst. Auf der Innenseite des Wellengehäuses 9 erhält die Stellschraube 26 einen ringfFrmigen Anschlag 27, wogegen auf der Haubenseite des Wellengehäuses 9 eine Gegenmutter 28 mit Dichtung angeordnet ist. Zur Betätigung der Stellschraube 26 mit einem Werkzeug ist diese an ihrem äußeren Ende mit einer Ausnehmung 29 versehen. Zur Verhinderung des Durchtrittes des Fördermediums aus dem Druckraum 3 zum Rotorteil 13 des Motors sind die Führungspltten 7 und 10 an ihrem inneren, die Welle 6 umschlieXenden Durchmesser mit je einer ringförmigen, spitzwinklig zulaufenden Dichtleiste 30 versehen, die sich bei Zusammenbau des Wellengehauses 9 in die Wellendichtung 8 pressen.Dismantling provided with radially arranged corrugations 24 on the top. The annular shaft seal 8 rests between the guide plates 7 and 10 and is supported by two counter-rotating tension springs 25 by means of a left-hand and right-hand threaded adjusting screw 26 pressed against the shaft 6. On the On the inside of the shaft housing 9, the adjusting screw 26 receives an annular stop 27, whereas on the hood side of the shaft housing 9 there is a lock nut 28 with a seal is arranged. To operate the adjusting screw 26 with a tool, this is provided with a recess 29 at its outer end. To prevent passage of the conveying medium from the pressure chamber 3 to the rotor part 13 of the motor are the guide plates 7 and 10 at their inner diameter surrounding the shaft 6, each with an annular, Acute-angled sealing strip 30 is provided, which is when the shaft housing is assembled Press 9 into the shaft seal 8.

Die neuerungsgemäße regelbare Zentrifugalpumpe kann in den, den jeweiligen Fördermedien angepaßten Werkstoffen ausgeführt werden.The controllable centrifugal pump according to the invention can be used in the, the respective Materials adapted to the pumped media are carried out.

Es wird erwähnt, daß die neuerungsgemäße Lehre in gleicher Weise bei einer Pumpe anwendbar ist, bei der der Zulaufstutzen axial zur Mittelachse der Welle angeordnet ist.It is mentioned that the teaching according to the innovation in the same way a pump can be used in which the inlet connection is axially to the central axis of the shaft is arranged.

Ferner ist die neuerungsgemäße Lehre in gleicher Weise anwendbar bei einer Pumpe, die auf der Zulaufseite nicht mit einem Rohranschluß versehen und allseitig vom Fdrdermedium umgeben ist.Furthermore, the teaching according to the innovation can be applied in the same way in a pump that does not have a pipe connection on the inlet side and on all sides is surrounded by the delivery medium.

Claims

S c h u t z a n s p r ü c h e

1. Adjustable centrifugal pump for pumping liquid media that from the fluidically designed volute casing with pipe connections, depending on Size with flanges or screw connections, the hydraulically designed impeller, the Shaft with guide plates clamped in the shaft housing for the shaft seal a radial tensioning device that straps around the seal and can be adjusted by the eyes, as well as the continuously variable speed electric motor, as a disc armature motor, is formed in a dust- and watertight encapsulated housing, characterized by ze that the spiral housing (1) has an annular bearing surface for receiving the shaft housing (9) and bores with internal thread for fastening the shaft housing (9) by means of Has screws (17),

2. Controllable centrifugal pump according to claim 1, characterized characterized in that the shaft housing (9) at its upper, the spiral housing (1) remote end with a widened collar (19) to accommodate the stator part <14) of the disc armature motor is provided.

3. Controllable centrifugal pump according to one of claims 1 to 2, characterized characterized in that the guide plates (7 and 10) the shaft seal (8) by means of flat seals (11) through the screws (17) sealed against the spiral housing (1) and the rotor (13) of the disc armature motor are.

4, controllable centrifugal pump according to claim 3, characterized in that that the Führunp'splatten (7 and 10) of the shaft seal (8) on their inner, the Shaft (6) enclosing diameters with annular, acute-angled tapering Sealing strips (30) are provided for sealing against the shaft seal (8).

5. Controllable centrifugal pump according to claims 3 to 4, characterized characterized in that the upper guide plate (10) facing away from the spiral housing (1) is provided with a recess for receiving the lower engine mount (12).

6. Controllable centrifugal pump according to claim 5, characterized in that that the lower motor bearing (12) of the rotor (13) of the disc armature motor firmly with this is connected.

7. Controllable centrifugal pump according to one of claims 5 to 6, characterized characterized in that the shaft (6) through the stator (14) of the disc armature motor movable by means of two bearings (15) is passed.

8. Controllable centrifugal pump according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the stator (14) of the disc armature motor on the shaft housing (9) arranged collar (18) runs up.

9. Controllable centrifugal pump according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the stator (14) of the disc armature motor with a, with on the Outside radially arranged corrugations (24) provided with the motor cap (20) Shaft housing (9) is screwed.

10. Controllable centrifugal pump according to claim 9, characterized in that that the motor cap (20) to control the direction of rotation of the shaft (6) with a removable Cap (20a) is provided.

11. Controllable centrifugal pump according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that between the two guide plates clamped in the shaft housing (9) (7 and 10) the annular shaft seal (8) is clamped.

12. Controllable centrifugal pump according to claim 11, characterized in that that the shaft seal (8) of two counter-rotating tension springs (25) by means of a with left-hand and right-hand threads, the adjusting screw (26) is pressed against the shaft (8) will.

13. Controllable centrifugal pump according to one of claims 11 to 12, characterized in that the adjusting screw (26) of the tension springs (25) for the shaft seal (8) passed through the shaft housing (9) and opposite this by means of a provided with a seal lock nut (28) is sealed.

14. Controllable centrifugal pump according to one of claims 11 to 13, characterized in that the adjusting screw (26) of the tension springs (25) for the Shaft seal (8) with an annular inside the shaft housing (9) Stop is provided.

15. Controllable centrifugal pump according to one of claims 11 to 14S characterized in that the adjusting screw (26) of the tension springs (25) for the Shaft seal (8) for operation with a corresponding tool on its outside. of the shaft housing (9) lying end is provided with a recess (29).