DE3622168A1

DE3622168A1 - CENTRIFUGAL PUMP

Info

Publication number: DE3622168A1
Application number: DE19863622168
Authority: DE
Inventors: Ernst Ashauer; Herbert Steuer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1988-01-14
Also published as: DE3622168C2; EP0250973A2; DE3767585D1; EP0250973B1; EP0250973A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe mit einem Pum penrad, das zentrisch hinter einer Eingangsöffnung angeord net ist und von einer Pumpenkammer umgeben ist, an die sich ein Sammelraum anschließt, der eine Ausgangsöffnung auf weist.The invention relates to a centrifugal pump with a pump penrad, which is arranged centrally behind an entrance opening is net and is surrounded by a pump chamber to which a collection room connects to an exit opening points.

Derartige Pumpen sind als Tauchpumpen oder als Pumpen mit Schlauchanschluß bekannt und werden beispielsweise für die Wasserversorgung in Campinganlagen verwendet. An eine in Strömungsrichtung vorn liegende Wand mit der Eingangsöff nung schließt sich ein Pumpenrad an, das in einer Pumpen kammer den Pumpendruck in der Flüssigkeit erzeugt.Pumps of this type are used as submersible pumps or as pumps Hose connection known and are for example for the Water supply used in campsites. An in Direction of flow at the front wall with the inlet opening A pump wheel connects to the pump chamber generates the pump pressure in the liquid.

An die Pumpenkammer schließt sich ein Sammel raum an, der eine Ausgangsöffnung aufweist. Diese Pumpen lassen sich mit einem Kunststoffgehäuse, das zugleich den Antriebsmotor abgedichtet umfaßt, relativ preiswert her stellen, wenn für solche Anwendungsfälle, wie die Camping- Wasserversorgung o. ä., auch größere Toleranzen in Kauf ge nommen werden können.A collection is connected to the pump chamber room that has an exit opening. These pumps can be with a plastic housing that also the Sealed drive motor includes, relatively inexpensive ago if, for such applications as camping Water supply or similar, also larger tolerances in purchase ge can be taken.

Die Funktion derartiger Pumpen wird problematisch, wenn sich im Bereich der Eingangsöffnung Luft angesammelt hat, die zunächst von der Pumpe abgesaugt werden muß, um dann die Flüssigkeit zu fördern. In der Praxis zeigt es sich, daß in derartigen Fällen die störungsfreie Förderung von Flüssigkeiten nicht erfolgt.The function of such pumps becomes problematic if air has accumulated in the area of the entrance opening, which must first be sucked off by the pump and then to promote the fluid. In practice it shows that in such cases the trouble-free promotion of Liquids not done.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zen trifugalpumpe der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß eine verbesserte Ansaugleistung - auch gegenüber Luft polstern - möglich ist.The invention is therefore based on the object, a Zen trifugal pump of the type mentioned in such a way that an improved suction performance - cushion against air - is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pumpenkammer in radialer Richtung durch Seitenwände gegen über dem Sammelraum abgeschlossen ist, daß die Seitenwände wenigstens ein Durchtrittsfenster aufweisen, und daß die gesamte Fensterfläche zwischen 100 und 200% der Größe der Eingangsöffnung liegt.This object is achieved in that the Pump chamber against in the radial direction by side walls Above the collection room is the side walls have at least one passage window, and that the total window area between 100 and 200% of the size of the Entrance opening is.

Die erfindungsgemäße Zentrifugalpumpe weist somit eine Pum penkammer und Sammelraum trennende Seitenwand auf, die auf ihrer Umfangsfläche von wenigstens einem Durchtritts fenster unterbrochen ist. Vorzugsweise sind mehrere Fen ster vorgesehen, so daß sich über den Umfang der Seiten wand Wandteile mit Fenster und Wandteile ohne Fenster ab wechseln.The centrifugal pump according to the invention thus has a pump side chamber separating the chamber and the collecting space their peripheral surface of at least one passage window is broken. Preferably there are several fen ster provided so that the extent of the pages wall wall parts with windows and wall parts without windows switch.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Zentrifugal pumpe eine wesentlich verbesserte Ansaugleistung erbringt und in der Lage ist, kleinere, an der Eingangsöffnung ste hende Luftpolster vollständig abzutransportieren, so daß ein ungestörtes Pumpen der Flüssigkeit erreicht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Größe der Fläche der Fenster zwischen 100 und 150% der Größe des Querschnitts der Eingangsöffnung.It has been shown that the centrifugal pump provides a significantly improved suction performance and is able to steer smaller ones at the entrance opening to completely remove air cushions so that undisturbed pumping of the liquid is achieved. In a preferred embodiment, the size is Area of the windows between 100 and 150% of the size of the Cross section of the entrance opening.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine wesent liche weitere Verbesserung der Ansaugleistung dadurch er zielt, daß die Fenster spitz zulaufende Kanten parallel zur Achse des Pumpenrades aufweisen, die durch eine kontinuier liche Verringerung der Wandstärke - vorzugsweise in tangen tialer Richtung - zum Innendurchmesser der Seitenwände ge bildet sind.In the embodiment according to the invention, a substantial improvement of the suction performance is achieved by aiming that the windows have tapered edges parallel to the axis of the pump impeller, which is formed by a continuous reduction in wall thickness - preferably in the tangential direction - to the inside diameter of the side walls are.

In einer bevorzugten Dimensionierung sind die Innenwände der Seitenwand in einem Bereich angeordnet, der 20 bis 40% grö ßer als der Durchmesser des Pumpenrades ist.In a preferred dimensioning, the inner walls of the Sidewall arranged in an area that is 20 to 40% larger is larger than the diameter of the impeller.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entspricht die Höhe der Fenster etwa der Höhe des Pumpenrades. Ferner soll te das Verhältnis der Länge der Seitenwandteile ohne Fenster zu der Länge der Seitenwandteile mit Fenster auf dem Innen radius der Seitenwand wenigstens 1:1 sein.In a further preferred embodiment, the Height of the windows about the height of the impeller. Furthermore should te the ratio of the length of the side wall parts without windows to the length of the side panels with windows on the inside radius of the side wall must be at least 1: 1.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Seitenwand für die Pumpen kammer wird vorzugsweise durch entsprechend ausgebildete Ansätze an dem vorderen Wandteil und dem hinteren Wandteil (in Strömungsrichtung) des die Pumpenkammer bildenden Gehäu ses gebildet. Hierzu kann das vordere oder das hintere Wand teil zur Bildung der Fenster kammförmig ausgebildet sein, wobei der jeweils andere Teil einen ringförmigen Steg auf weist, an dessen Innenwand die Außenwände der freien Enden des kammförmigen Wandteils anliegen.The side wall designed according to the invention for the pumps Chamber is preferably trained by appropriately Lugs on the front wall part and the rear wall part (in the direction of flow) of the housing forming the pump chamber ses formed. For this, the front or the rear wall part to be comb-shaped to form the windows, the other part on an annular web points, on the inner wall of the outer walls of the free ends of the comb-shaped wall part.

Fertigungstechnisch einfach ist auch die Herstellung der Fenster dadurch, daß das vordere und das hintere Wandteil je einen ringförmigen Steg aufweisen, die ein die Fenster auf weisendes ringförmiges Kammteil bzw. Lochteil zentrisch halten.The manufacture of the is also technically simple Windows in that the front and the rear wall part each have an annular web, which the window on pointing ring-shaped comb part or hole part centrally hold.

Ferner ist es möglich, die die Seitenwände bildenden Ansätze der beiden Wandteile aufeinanderstoßen zu lassen.It is also possible for the lugs forming the side walls to let the two wall parts collide.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will now be described with reference to one in the drawing voltage illustrated embodiment explained in more detail will. Show it:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine stehende Tauch pumpe Fig. 1 shows a vertical section through a standing submersible pump

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die die Pumpenkam mer von dem Sammelraum trennende Seitenwand mit Fenstern Fig. 2 shows a horizontal section through the side of the pump chamber from the collecting space separating side wall with windows

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine stehende Tauch pumpe mit einem ringförmigen Sammelraum Fig. 3 is a vertical section through a standing submersible pump with an annular plenum

Fig. 4 einen Horizontalschnitt entlang der Linie A-B in Fig. 3 Fig. 4 is a horizontal section along the line AB in Fig. 3

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine als Zentrifugal pumpe arbeitende Tauchpumpe, wie sie beispielsweise für die Wasserversorgung in Campinganlagen verwendbar ist. In Über einstimmung mit dem bisher bekannten Aufbau weist die Tauch pumpe ein im wesentlichen zylindrisches Motorgehäuse 1 auf, das aus zwei Gehäuseteilen 2, 3 besteht, die in geeigneter Weise miteinander verbunden sind. Das obere Gehäuseteil 2 des Motorgehäuses 1 weist eine obere Stirnwand mit einer Durchgangsöffnung 4 auf, durch die ein elektrisches Anschluß kabel 5 abgedichtet hindurchgeführt ist. Das untere Gehäuse teil 3 setzt einerseits die zylindrische Wandung des oberen Gehäuseteils 2 fort und bildet ein Bodenstück 6, das einen zylindrisch nach innen weisenden ringförmigen Ansatz 7 auf weist, auf dem ein Motor 8 lagert und durch den eine Motor welle 9 hindurchgeführt ist, auf der ein Pumpenrad 10 be festigt ist. Das Pumpenrad 10 ist in Fig. 1 aus unten näher erläuterten Gründen nur rechts von der Motorachse 9 darge stellt. Fig. 1 shows a section through a submersible pump working as a centrifugal pump, as can be used, for example, for the water supply in campsites. In accordance with the previously known structure, the submersible pump has a substantially cylindrical motor housing 1 , which consists of two housing parts 2 , 3 , which are connected to each other in a suitable manner. The upper housing part 2 of the motor housing 1 has an upper end wall with a through opening 4 through which an electrical connection cable 5 is passed sealed. The lower housing part 3 on the one hand continues the cylindrical wall of the upper housing part 2 and forms a bottom piece 6 which has a cylindrical inwardly facing annular extension 7 on which a motor 8 is supported and through which a motor shaft 9 is passed a pump wheel 10 is fastened. The impeller 10 is shown in Fig. 1 for reasons explained in more detail below only to the right of the motor axis 9 Darge.

Das untere Gehäuseteil des Motorgehäuses 1 weist an seinem unteren Ende eine ringförmige, nach unten offene Kammer 11 auf, die auf einer Seite in einen nach oben offenen Schlauch anschluß 12 übergeht. The lower housing part of the motor housing 1 has at its lower end an annular, downwardly open chamber 11 which on one side merges into an upwardly open hose connection 12 .

In das unten offene untere Gehäuseteil 3 des Motorgehäuses ist ein Pumpenbodenteil 13 eingesetzt, das zusammen mit der unteren Kontur der Bodenseite 6 des Motorgehäuses 1 die als Sammelkammer dienende ringförmige Kammer 11 sowie eine das Pumpenrad 10 umgebende Pumpenkammer 14 bildet. Das Pumpenbo denteil 13 weist drei Stützfüße 15 auf, auf denen die Pumpe steht. Zwischen den Stützfüßen 15 ist eine Eingangsöffnung 16 vorgesehen, die koaxial mit der Motorwelle 9 liegt und in die das freie Ende der Motorwelle hineinragt.In the lower housing part 3 of the motor housing, which is open at the bottom, a pump base part 13 is inserted, which together with the lower contour of the base side 6 of the motor housing 1 forms the annular chamber 11 serving as a collecting chamber and a pump chamber 14 surrounding the pump wheel 10 . The Pumpenbo dteil 13 has three support feet 15 on which the pump stands. Between the support feet 15 there is an input opening 16 which is coaxial with the motor shaft 9 and into which the free end of the motor shaft projects.

Zwischen der Pumpenkammer 14 und dem Sammelraum 11 wird die Flüssigkeit durch entsprechend gebogene Wandstücke nach oben geleitet, da der Sammelraum 11 sowohl radial außerhalb als auch oberhalb der Pumpenkammer 14 liegt. Die in die Pumpen kammer 14 durch die Eingangsöffnung 16 gelangende Flüssig keit wird von den Flügeln des rotierenden Pumpenrades 10 nach außen geschleudert und auf dem genannten Weg nach oben umgelenkt, so daß sie in den Sammelraum 11 gelangt. Über den Schlauchstutzen 12 gelangt die Flüssigkeit unter Druck in Versorgungsschläuche, an deren Enden sie abnehmbar ist.Between the pump chamber 14 and the collecting space 11 , the liquid is directed upwards through correspondingly curved wall pieces, since the collecting space 11 lies both radially outside and above the pump chamber 14 . The in the pump chamber 14 through the inlet opening 16 liquid speed is thrown by the wings of the rotating pump wheel 10 to the outside and deflected upwards in the above-mentioned way so that it reaches the collecting space 11 . Via the hose connector 12 , the liquid comes under pressure into supply hoses, at the ends of which it can be removed.

Erfindungsgemäß ist zwischen der Pumpenkammer 14 und dem Sammelraum 11 eine ringförmige, geschlossene Seitenwand 17 zentrisch um die Motorwelle 9 angeordnet. Der Abstand der Seitenwand 17 zu den Flügeln des Pumpenrades 10 ergibt sich daraus, daß der Innendurchmesser der Seitenwand 17 etwa das 1,25-fache des Pumpenraddurchmessers beträgt. In der Seiten wand sind zwei Fenster 18 angeordnet, von denen in Fig. 1 die linke Hälfte gut erkennbar ist, weil die auf der linken Seite der Motorachse 9 liegende Hälfte des Pumpenrades 10 nicht dargestellt ist. Die Fenster 18 weisen etwa die Höhe der Flügel des Pumpenrades 10 auf. Ihre Länge ergibt sich daraus, daß der Gesamtquerschnitt der Fenster dem Quer schnitt der Eingangsöffnung 16 entspricht oder bis zu 50% größer ist. Die vertikal - also parallel zur Mo torachse 9 - stehenden Kanten 19 der Fenster 18, gegen die die nach außen geschleuderte Flüssigkeit strömt, sind scharf ausgebildet. Hierzu ist die Wandstärke der Seiten wand 17 im Bereich der betreffenden Kante 19 kontinuierlich zum Innenradius hin verringert, so daß im Bereich des Innen radius die spitze Kante 19 entsteht.According to the invention, an annular, closed side wall 17 is arranged centrally around the motor shaft 9 between the pump chamber 14 and the collecting space 11 . The distance between the side wall 17 and the vanes of the pump wheel 10 results from the fact that the inside diameter of the side wall 17 is approximately 1.25 times the pump wheel diameter. In the side wall two windows 18 are arranged, of which the left half is clearly visible in FIG. 1, because the half of the pump wheel 10 lying on the left side of the motor axis 9 is not shown. The windows 18 have approximately the height of the wings of the impeller 10 . Their length results from the fact that the total cross section of the window corresponds to the cross section of the entrance opening 16 or is up to 50% larger. The vertical - that is, parallel to the motor axis 9 - standing edges 19 of the window 18 , against which the liquid thrown outward flows, are sharp. For this purpose, the wall thickness of the side wall 17 in the area of the relevant edge 19 is continuously reduced toward the inner radius, so that the pointed edge 19 is formed in the area of the inner radius.

In Fig. 2 ist diese Ausbildung der Kanten 19 für eine in beiden Drehrichtungen laufende Pumpe verdeutlicht. Ist für die Pumpe nur eine Drehrichtung vorgesehen, braucht jeweils nur eine Kante 19 spitz ausgebildet zu werden. Der innere Kreis deutet schematisch den Durchmesser des Pumpenrades 10 an.This embodiment of the edges 19 is illustrated in FIG. 2 for a pump running in both directions of rotation. If only one direction of rotation is provided for the pump, only one edge 19 needs to be made pointed at a time. The inner circle schematically indicates the diameter of the pump wheel 10 .

Es hat sich gezeigt, daß die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile insbesondere dann erreicht werden, wenn zwei bis vier Fenster 18 über den Umfang der Seitenwand 17 verteilt vorhanden sind.It has been shown that the advantages which can be achieved with the invention are achieved in particular when two to four windows 18 are distributed over the circumference of the side wall 17 .

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Tauch pumpe gemäß Fig. 1. Die Abwandlung besteht darin, daß die Tauchpumpe einen Sammelraum 11′ aufweist, der sich über die gesamte Höhe des Gehäuses 1 erstreckt und einen Schlauchan schluß oberhalb des Motorgehäuses 1 aufweist. Die übrige Anordnung entspricht im wesentlichen der Anordnung gemäß Fig. 1 und wird zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut erläutert. Fig. 3 shows a modified embodiment of the submersible pump according to FIG. 1. The modification is that the submersible pump has a collecting space 11 ', which extends over the entire height of the housing 1 and has a hose connection above the motor housing 1 . The remaining arrangement essentially corresponds to the arrangement according to FIG. 1 and is not explained again in order to avoid repetitions.

Fig. 4 verdeutlicht den Übergang vom Pumpenraum 14 in den ringförmigen Sammelraum 11′ durch die Fenster 18. Auch hier ist die Seitenwand 17 zum Fenster hin nach innen verjüngt spitz ausgebildet, um dem vom Pumpenrad 10 nach außen ge schleuderten Wasser eine definierte spitze Kante wirksam entgegenzustellen und nicht eine breitere Fläche, die zu Verwirbelungen des strömenden Wassers Anlaß geben könnte. Fig. 4 illustrates the transition from the pump chamber 14 in the annular collecting space 11 'through the window 18th Again, the side wall 17 is tapered towards the window towards the inside, in order to effectively oppose the water ejected from the impeller 10 to a defined pointed edge and not a wider area which could give rise to swirling of the flowing water.

Claims

1. Centrifugal pump with a pump wheel ( 10 ), which is arranged centrally behind an inlet opening ( 16 ) and is surrounded by a pump chamber ( 14 ), to which a collecting space ( 11 ) connects, which has an outlet opening ( 12 ), characterized in that the pump chamber ( 14 ) is closed in the radial direction by side walls ( 17 ) with respect to the collecting space ( 11 ), that the side walls ( 17 ) have at least one passage window ( 18 ), and that the entire window area is between 100 and 200% of the size of the entrance opening ( 16 ).

2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the entire window area is between 110 and 150% of the size of the inlet opening ( 16 ).

3. Centrifugal pump, characterized in that the fen ster ( 18 ) tapered edges ( 19 ) parallel to the axis se ( 9 ) of the pump wheel ( 10 ) formed by the continuous reduction in wall thickness to the inner diameter of the side walls ( 17 ) are.

4. Centrifugal pump according to claim 3, characterized in that the side wall ( 17 ) surrounds the pump wheel ( 10 ) in a circle and the tapered edges ( 19 ) are formed by a tangential taper of the wall thickness.

5. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inside of the side wall is arranged in a diameter range which is 15 to 40% larger than the diameter of the pump wheel ( 10 ).

6. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the height of the window ( 18 ) corresponds approximately to the height of the pump wheel ( 10 ).

7. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the windows ( 18 ) are limited in the axial direction by a circumferential web.

8. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pump chamber ( 14 ) bil end pump housing ( 1 ) consists of a front wall part ( 13 ) and a rear wall part ( 6 ), of which a wall part ( 13th , 6 ) is comb-shaped to form the windows ( 18 ) and the other wall part ( 6 , 13 ) has a ring-shaped web, on the inner wall of which the outer walls of the free ends of the comb-shaped wall part ( 6 , 13 ) abut.

9. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pump chamber ( 14 ) bil end housing consists of a front wall part ( 13 ) and a rear wall part ( 6 ), that the front and the rear wall part each one have annular web which hold an annular comb part having the windows centrally.

10. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pump chamber ( 14 ) bil end housing ( 1 ) consists of a front wall part ( 13 ) and a rear wall part ( 6 ) and that the windows through extension parts of the front wall part ( 13 ) and the rear wall part ( 6 ) are formed, which are butted together with the same diameter.

11. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the ratio of the length of the side wall parts ( 17 ) without window to the length of the side wall parts ( 17 ) with window ( 18 ) on the inner radius of the side wall ( 17 ) at least 1: 1 is.