DE29619079U1

DE29619079U1 - Accumulation segment pump

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Publication number: DE29619079U1
Application number: DE29619079U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-02
Filing date: 1996-11-02
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2006-11-03

Description

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Dam segment pump

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Förderung von kleinen Flüssigkeitsmengen zwischen vorzugsweise 100 bis 500 l/h.The invention relates to a pump for pumping small quantities of liquid, preferably between 100 and 500 l/h.

Für bestimmte Anwendungsfälle bei der Förderung von Flüssigkeiten werden kleine Fördermengen zwischen 100 und 500 l/h bei ebenfalls kleinen Förderhöhen von 1 bis 3 m FS, aber dafür oft hohen Systemdrücken bis 6 0 bar und mehr benötigt. Ein spezielles Anwendungsgebiet ist die Förderung von Flüssigkeiten in Sperrdruckkreisläufen von Doppelgleitringdichtungen zur Abführung von Wärme über Kühler. In vielen Fällen läßt sich hier die Pumpwirkung der abgedichteten Welle selbst ausnutzen, die gegebenenfalls mit Flügeln, einem Schneckengewinde oder ähnlichem ausgestattet ist. Die Förderwirkung reicht jedoch insbesondere dann nicht aus, wenn es sich um langsam drehende Maschinen, beispielsweise Rührwerke, handelt.For certain applications in the pumping of liquids, small pumping volumes of between 100 and 500 l/h are required, with small pumping heads of 1 to 3 m FS, but often high system pressures of up to 60 bar and more. A special area of application is the pumping of liquids in barrier pressure circuits of double mechanical seals to dissipate heat via coolers. In many cases, the pumping effect of the sealed shaft itself can be used here, which may be equipped with vanes, a worm thread or similar. However, the pumping effect is not sufficient, especially when it comes to slowly rotating machines, such as agitators.

In bekannter Weise werden für die obigen Anwendungsgebiete vorwiegend Kreiselpumpen oder Verdrängerpumpen eingesetzt. Kreiselpumpen haben den Nachteil, daß ihr Fördermengenoptimum bei wesentlich höheren Fördermengen von weit über 1000 l/h liegt. Werden sie im Teillastgebiet von 100 bis 500 l/h betrieben, tritt häufig Kavitation auf, die zu einer Reduzierung der Standzeit der Pumpe führt. Verdrängerpumpen können für nahezu beliebig kleine Mengen und Förderhöhen gebaut werden, haben jedoch den Nachteil, daß bei einem Stromausfall oder mechanischem Defekt der Flüssigkeitsumlauf vollkommen gesperrt und jede Art von Umlauf durch Thermosyphonwirkung verhindert wird. Außerdem unterliegen Verdrängerpumpen bei Flüssigkeiten niedriger Viskosität einem hohen Verschleiß, so daß teureAs is well known, centrifugal pumps or positive displacement pumps are mainly used for the above applications. Centrifugal pumps have the disadvantage that their optimum flow rate is at much higher flow rates of well over 1000 l/h. If they are operated in the partial load range of 100 to 500 l/h, cavitation often occurs, which leads to a reduction in the service life of the pump. Positive displacement pumps can be built for almost any small volume and discharge head, but have the disadvantage that in the event of a power failure or mechanical defect, the liquid circulation is completely blocked and any kind of circulation is prevented by the thermosiphon effect. In addition, positive displacement pumps are subject to high wear with liquids of low viscosity, so that expensive

Sonderausführungen erforderlich werden. Wenn hohe Systemdrücke auftreten, d.h. die Pumpen in einem geschlossenem System mit hohem Innendruck von 50 bar oder mehr betrieben werden müssen, ist bei beiden Pumpenarten ein Magnetantrieb ohne mechanische Verbindung sehr aufwendig und teuer.Special designs may be required. If high system pressures occur, i.e. the pumps must be operated in a closed system with high internal pressure of 50 bar or more, a magnetic drive without a mechanical connection is very complex and expensive for both types of pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe zu schaffen, die bei der angegebenen Fördermenge zwischen 100 und 500 l/h im optimalen Fördermengenbereich und mit einer Fördermenge von 1 bis 3 m Fördersäule arbeitet und auch bei viskosen Flüssigkeiten bis 500 cSt in der Förderhöhe nicht oder nur wenig abfällt. Gleichzeitig soll die Pumpe bei Stillstand einen nahezu widerstandsfreien Durchgang besitzen und für hohe Systemdrücke gut für einen Magnetantrieb geeignet sein. Die Leistungsaufnahme soll möglichst unter 100 W liegen und der Verschleiß vernachlässigbar sein.The invention is based on the task of creating a pump that works at the specified flow rate between 100 and 500 l/h in the optimal flow rate range and with a flow rate of 1 to 3 m delivery column and that has no or only a slight drop in the delivery head even with viscous liquids up to 500 cSt. At the same time, the pump should have an almost resistance-free passage when not in use and be well suited for a magnetic drive for high system pressures. The power consumption should be less than 100 W if possible and wear should be negligible.

Die Lösung der Aufgabe ist im Schutzanspruch 1 gekennzeichnet.The solution to the problem is characterized in claim 1.

Der Förderrotor kann mit Schaufeln, Nuten oder anderen Einrichtungen versehen sein, derart, daß die Flüssigkeit in der Pumpenkammer durch Mitnahme in Drehung versetzt wird. Die erreichte Drehzahl der Flüssigkeit in der Kammer hängt dabei von der Breite, der Form und dem Durchmesser des Förderrotors ab. Durch die Stauung der Flüssigkeit im Bereich des Austrittskanals mittels einer Stauwand tritt ein Förderdruck auf, der die Flüssigkeit in den Austrittskanal fördert. Die weitere Stauwand vor dem Eintrittskanal erzeugt eine Sogwirkung, die die Förderung im Flüssigkeitskreislauf unterstützt. Wenn der Antrieb des Förderrotors ausfällt, kann die Flüssigkeit aufgrund der Thermosyphonwirkung praktisch ungehindert durch die Pumpe strömen.The conveyor rotor can be equipped with blades, grooves or other devices in such a way that the liquid in the pump chamber is set in rotation by being driven along. The speed of rotation of the liquid in the chamber depends on the width, shape and diameter of the conveyor rotor. By damming the liquid in the area of the outlet channel by means of a dam, a delivery pressure is created which conveys the liquid into the outlet channel. The further dam in front of the inlet channel creates a suction effect which supports the conveying in the liquid circuit. If the drive of the conveyor rotor fails, the liquid can flow through the pump practically unhindered due to the thermosyphon effect.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So kann vorgesehen sein, daß der Eintrittsund der Austrittskanal parallel zueinander auf der gleichen Seite der Pumpenkammer angeordnet sind. Das gibt dieFurther developments of the invention are the subject of the subclaims. It can be provided that the inlet and outlet channels are arranged parallel to each other on the same side of the pump chamber. This gives the

Möglichkeit, daß die beiden Stauwände Teil eines einstückigen, zwischen den beiden Kanälen in der Kammer angeordneten Blechteils sind.Possibility that the two retaining walls are part of a one-piece sheet metal part arranged between the two channels in the chamber.

Der Förderrotor kann ein Flügelrad mit radial in einer Ebene hochgebogenen Flügelendkanten sein, so daß die Stauwände Fortsetzungen aufweisen können, die auf der entgegengesetzten axialen Seite unter die Flügel reichen. Dadurch läßt sich eine Erhöhung der Fördermenge und des Förderdrucks erreichen.The conveying rotor can be an impeller with radially bent blade end edges in one plane, so that the dam walls can have extensions that reach under the blades on the opposite axial side. This makes it possible to increase the conveying quantity and the conveying pressure.

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die Aufsicht einer Pumpe als Ausführungsbeispiel derThe drawings show:
Fig. 1 the top view of a pump as an embodiment of the

Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig.Invention,
Fig. 2 is a side view of the embodiment according to Fig.

1 und
Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Fig. 2 für eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 und 2.1 and
Fig. 3 is a side view according to Fig. 2 for a variant of the embodiment according to Figs. 1 and 2.

Die dargestellte Pumpe weist eine Pumpenkammer 1 in Form eines flachen.Kreiszylinders auf, in der ein Förderrotor 2 in Form eines Flügelrades mit Flügeln 3 zentrisch gelagert ist. In die Kammer 1 münden ein Austrittskanal 4 und ein Eintrittskanal 5, die beide tangential zur Pumpenkammer 1 angeordnet sind. Die Pumpenkammer 1 weist zwei "Ebenen" la und Ib auf (Fig. 2,3), wobei in der Ebene la der Rotor 2 und in der Ebene Ib Stauelemente 6, 7 angeordnet sind. Das Stauelement 6 in Form einer Wand ist nahe des Austrittskanals 4 angebracht und das Stauelement 5, ebenfalls als Wand, nahe des Eintrittskanals 5.The pump shown has a pump chamber 1 in the form of a flat circular cylinder in which a conveyor rotor 2 in the form of an impeller with blades 3 is mounted centrally. An outlet channel 4 and an inlet channel 5 open into the chamber 1, both of which are arranged tangentially to the pump chamber 1. The pump chamber 1 has two "levels" la and Ib (Fig. 2, 3), with the rotor 2 being arranged in the plane la and damming elements 6, 7 being arranged in the plane Ib. The damming element 6 in the form of a wall is attached near the outlet channel 4 and the damming element 5, also as a wall, near the inlet channel 5.

Bei der Variante gemäß Fig. 3 sind in der Ebene la weitere Stauwände 8, 9 vorgesehen, die als Fortsätze der Stauwände 6, 7 ausgebildet sein können, aber nicht müssen. Die Stauwände 8, 9 können zusammen mit den Stauwänden 6, 7 einstückig als Blechteil gefertigt sein, wobei insgesamt die Stauwände mit diesen Fortsetzungen zwischen den Kanälen 4, angeordnet sind.In the variant according to Fig. 3, further retaining walls 8, 9 are provided in the plane la, which can be designed as extensions of the retaining walls 6, 7, but do not have to be. The retaining walls 8, 9 can be manufactured together with the retaining walls 6, 7 as a single piece as a sheet metal part, with the retaining walls and these extensions being arranged between the channels 4, .

Der Antrieb des Förderrotors 2 erfolgt magnetisch durch eine der Abschlußwände der Kammer 1 hindurch. Dazu weist der Rotor 3 magnetische Bauteile (nicht gezeigt) aufThe conveyor rotor 2 is driven magnetically through one of the end walls of the chamber 1. For this purpose, the rotor 3 has magnetic components (not shown)

oder besteht selbst aus magnetisch wirksamem Material. Es können auch andere Antriebe verwendet werden.or is itself made of magnetically effective material. Other drives can also be used.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist wie folgt: Durch die Rotation des Rotors 2 wird eine Kreisströmung erzeugt. Diese wird an der Wand 6 angestaut und erzeugt an der Wand 7 einen Sog. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit in die Pumpenkammer 1 gesaugt und in den Austrittskanal 4 gedrückt. Die Fortsätze 8 und 9 verstärken die beschriebene Wirkung.The pump works as follows: The rotation of the rotor 2 creates a circular flow. This is accumulated on the wall 6 and creates a suction on the wall 7. In this way, the liquid is sucked into the pump chamber 1 and pressed into the outlet channel 4. The extensions 8 and 9 reinforce the described effect.

Von besonderem Vorteil ist das mangelndeA particular advantage is the lack of

Sperrverhalten während eines Antriebsausfalls, d. h. die Pumpe bietet keinen großen Strömungswiderstand gegenüber einer Thermosyphonumwälzung.Locking behavior during a drive failure, i.e. the pump does not offer a large flow resistance to thermosiphon circulation.

Ferner tritt bei der Förderung von viskosen Flüssigkeiten kein bedeutender Förderhöhenabfall gegenüber dünnflüssigen Medien ein.Furthermore, when pumping viscous liquids, there is no significant drop in delivery head compared to thin liquids.

Schließlich ist die Pumpe nahezu verschleißfrei und läßt eine sehr hohe Lebensdauer erwarten.Finally, the pump is almost wear-free and can be expected to have a very long service life.

Claims

Protection claims

1. Pump for pumping small quantities of liquid between preferably 100 and 500 l/h, characterized by

a flat cylindrical pump chamber (1), a drivable conveyor rotor (2) mounted centrally in the pump chamber (1) which causes the liquid in the pump chamber (1) to rotate, at least two channels (4) opening into the pump chamber

5) and

at least one retaining wall (6, 8) which retains the liquid in the region of the outlet channel (4).

2. Pump according to claim 1,

characterized in that a further retaining wall (7, 9) arranged in front of the inlet channel (5) in the direction of rotation of the conveyor rotor (2) is provided for generating a suction effect.

3. Pump according to one of claims 1 or 2,

characterized in that the inlet channel (5) and the outlet channel (4) open tangentially into the pump chamber (1).

4. Pump according to one of claims 1 to 3,

characterized in that the inlet channel (5) and the outlet channel (4) open into a plane (la) of the pump in which the rotor (2) rotates, while an adjacent plane (lb) is provided with a retaining wall (6, 7) each.

5. Pump according to one of claims 1 to 4,

characterized in that in the rotation plane (la) of the rotor (2) at least one further damming element (8, 9)

is arranged.

. Pump according to claim 5 ,

characterized in that the damming elements of the rotating plane (la) of the rotor and the adjacent plane (Ib) are connected to one another.

7. Pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet and outlet channels (4, 5) are arranged parallel to one another on the same side of the pump chamber (1) and that the retaining walls (6, 7) are optionally formed in one piece with their extensions.

8. Pump according to one of claims 1 to 7, characterized in

that the retaining walls (6, 7) have axial extensions (8, 9) radially outside the wings (3).

9. Pump according to one of claims 1 to 8, characterized by a magnetic drive for the conveyor rotor (2).