DE4418153A1 - Centrifugal fluid delivery pump - Google Patents

Centrifugal fluid delivery pump

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
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    • F04D29/486—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable for unidirectional fluid flow in reversible pumps especially adapted for liquid pumps

Abstract

An impeller (4) sits in a casing (1) and rotates on a shaft (5). An inlet (11) is arranged coaxially with the impeller shaft while two outlets (9,10) sit on the casing outer circumference diametrically opposite each other. Each outlet is fitted with an inward opening (12,13) valve flap hinged at one side. The impeller can rotate in both directions each drawing fluid through the inlet. The valve flaps are hinged so only one will open in each rotational direction allowing simple control of fluid flow by altering the impeller direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einer das Laufrad umgebenden ringförmigen Druckkammer, die koaxial zum Laufrad ist und in der das Fördermedium kreist, bis es den Pumpenauslaß erreicht, wobei zwischen Druckkammer und Auslaß keine weiteren Kanäle oder Leitungen für das zum Auslaß strömende Fördermedium bestehen.The invention relates to a centrifugal pump with a Impeller surrounding annular pressure chamber, which is coaxial to the impeller and in which the fluid circulates until it reached the pump outlet, between the pressure chamber and Outlet no further channels or lines for the to Exhaust flowing medium exist.

Derartige bekannte Kreiselpumpen besitzen eine das Laufrad umgebende ringförmige Druckkammer, in deren Kammerwand sich direkt der Auslaß befindet, wobei der Auslaß in einer Pumpenseitenfläche liegt, die rechtwinklig zur Laufradachse ist und mit der die Pumpe an einer Fläche eines Verbrauchers befestigbar ist, so daß die Seitenfläche der Pumpe an der Seitenfläche des Verbrauchers liegt und die Ein- und Auslässe in beiden Flächen angeordnet sind. Such known centrifugal pumps have one Annular pressure chamber surrounding the impeller, in the Chamber wall is directly the outlet, the Outlet is in a pump side surface, the is perpendicular to the impeller axis and with which the pump is attachable to a surface of a consumer, so that the side surface of the pump on the side surface of the Consumer and the inlets and outlets in both Surfaces are arranged.  

Diese bekannte Kreiselpumpe kann nicht in zwei Drehrichtungen gefahren werden, so daß es auch nicht möglich ist, aufgrund der Wahl der Drehrichtung unterschiedliche Kanäle, Räume, Verbraucher oder Systeme mit Fördermedium zu versorgen.This well-known centrifugal pump cannot be used in two Direction of rotation are driven, so that it is not is possible due to the choice of the direction of rotation different channels, rooms, consumers or systems to supply with fluid.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kreiselpumpe der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß aufgrund der gewählten Drehrichtung des Pumpenlaufrades unterschiedliche Kanäle, Räume, Verbraucher oder Systeme mit Fördermedium belieferbar sind.The object of the invention is to provide a centrifugal pump to improve the type mentioned that due to the selected direction of rotation of the pump impeller different channels, rooms, consumers or systems can be supplied with the pumped medium.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckkammer einen zweiten Pumpenauslaß aufweist, daß beide Pumpenauslässe durch ein Ventilschließglied verschließbar sind, daß in einer Laufrad-Drehrichtung die in einer ersten Richtung fließende Strömung in der Druckkammer den ersten Pumpenauslaß schließt und den zweiten Pumpenauslaß öffnet und daß in der entgegengesetzten Laufrad-Drehrichtung die in der zweiten Richtung fließende Strömung in der Druckkammer den ersten Pumpenauslaß öffnet und den zweiten Pumpenauslaß schließt.This object is achieved in that the pressure chamber has a second pump outlet that both pump outlets through a valve closing element are closable that in an impeller direction of rotation flow flowing in a first direction in the Pressure chamber closes the first pump outlet and the second pump outlet opens and that in the opposite direction of rotation of the impeller second direction flowing flow in the pressure chamber opens the first pump outlet and the second Pump outlet closes.

Je nach der Drehrichtung des Laufrades in der einen oder anderen Richtung wird der erste oder zweite Auslaß mit Fördermedium beliefert, wobei das Ventilschließglied des belieferten Auslasses durch das Fördermedium geöffnet und das Ventilschließglied des nicht belieferten Auslasses durch das Fördermedium geschlossen wird. Damit steuert das Laufrad aufgrund seiner Drehrichtung selbsttätig, durch welchen Auslaß das Fördermedium fließen soll, wobei der andere, nicht belieferte Auslaß sicher verschlossen ist. Dieses geschieht bei einfachster Konstruktion, geringem Montageaufwand, nicht vergrößerten Außenabmessungen und hoher Betriebssicherheit. Depending on the direction of rotation of the impeller in one or the first or second outlet with the other direction Delivery medium supplied, the valve closing member of the delivered outlet opened by the medium and the valve closing member of the outlet not supplied is closed by the medium. It controls the impeller automatically due to its direction of rotation, through which outlet the medium is to flow, whereby the other, not supplied outlet securely closed is. This happens with the simplest construction, low installation effort, not enlarged External dimensions and high operational reliability.  

Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die Ventilschließglieder Strömungsflächen aufweisen, die in einer Strömungsrichtung durch das Fördermedium das Ventilschließglied schließen und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung das Ventilschließglied öffnen. Dabei können die Ventilschließglieder Ventilschließklappen sein. Eine besonders platzsparende Bauweise bei hoher Funktionssicherheit wird erreicht, wenn die Klappen im geöffneten Zustand in die Druckkammer hineinreichen.It is particularly advantageous if the Valve closure members have flow areas that in a flow direction through the medium Close valve closing member and in the opposite Open the valve closing element in the direction of flow. Here the valve closing elements can close valve flaps his. A particularly space-saving design with high Functional reliability is achieved if the flaps in the Open the opened state into the pressure chamber.

Eine hohe Funktionssicherheit wird erreicht, wenn eine vordere Klappenkante mindestens eine Strömungsfläche bildet. Hierbei kann die vordere Klappenkante nasenförmig oder zungenförmig vorstehen.A high level of functional reliability is achieved if a front flap edge at least one flow area forms. Here, the front flap edge can be nose-shaped or stick out like a tongue.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Ventile in oder an einer zur Laufradachse rechtwinklig angeordneten Pumpenseitenfläche liegen, die die Pumpenkammer begrenzt und mit der die Pumpen an der Seitenfläche eines Verbrauchers oder einer Anschlußvorrichtung befestigbar ist. Auch ist von Vorteil, wenn die Ventilschließglieder in einem Einsatz gelagert sind, der im Innenraum des Pumpengehäuses einliegt. Damit wird es möglich, eine übliche Pumpe allein dadurch zu der erfindungsgemäßen Pumpe zu machen, daß der Einsatz umgestaltet wird, d. h. bis auf den Einsatz können alle anderen Teile der Pumpe gleich bleiben und nur aufgrund des gewählten, mit zwei verschließbaren Auslässen versehenen Einsatzes wird die erfindungsgemäße Pumpe geschaffen. Hierbei kann der Einsatz bis auf den Rand des Pumpengehäuses die Pumpenseitenfläche bilden.It is particularly advantageous if both valves are in or on one arranged at right angles to the impeller axis Pump side surface lie, which is the pump chamber limited and with which the pumps on the side surface of a Consumer or a connecting device attachable is. It is also advantageous if the valve closing elements are stored in an insert in the interior of the Pump housing is inserted. This will make it possible The usual pump alone to the invention To make the pump redesign the insert, d. H. All other parts of the pump can be used stay the same and only because of the chosen one, with two closable outlets provided insert Pump according to the invention created. Here, the Use down to the edge of the pump housing Form the pump side surface.

Eine einfache Konstruktion, einen leichten und dichten Anschluß und eine einfache Montage werden dann erreicht, wenn die zwei Pumpenauslässe und Ventile diametral gegenüberliegend angeordnet sind, wobei der Pumpeneinlaß mittig zwischen den zwei Pumpenauslässen angeordnet ist.A simple construction, a light and tight Connection and easy assembly are then achieved if the two pump outlets and valves are diametrical are arranged opposite one another, the pump inlet is arranged centrally between the two pump outlets.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and will be closer in the following described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Einen axialen Schnitt durch die Pumpe, Fig. 1 is an axial section through the pump,

Fig. 2 eine Ansicht auf die Seitenfläche der Pumpe und Fig. 2 is a view of the side surface of the pump and

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Auslaß nach III-III in Fig. 2. Fig. 3 is a section through an outlet according to III-III in Fig. 2.

Ein scheibenförmiges, insbesondere kreisscheibenförmiges Pumpengehäuse 1 ist mit einer Seitenfläche 2 an dem Gehäuse eines nicht dargestellten Elektromotors und mit der gegenüberliegenden Seitenfläche 3 an der Seitenfläche eines Verbrauchers oder einer Anschlußvorrichtung befestigbar. Die Achse der Gehäusescheibe liegt auf der Achse des Pumpenlaufrades 4, das über eine Welle 5 vom Elektromotor angetrieben ist.A disk-shaped, in particular circular disk-shaped pump housing 1 can be fastened with a side surface 2 to the housing of an electric motor (not shown) and with the opposite side surface 3 to the side surface of a consumer or a connecting device. The axis of the housing disc lies on the axis of the pump impeller 4 , which is driven by the electric motor via a shaft 5 .

Das Gehäuse 1 bildet einen Innenraum 6, in dem nicht nur das Laufrad 4, sondern auch ein Pumpeneinsatz 7 angeordnet ist, der insbesondere aus Kunststoff besteht und den Einlaß, zwei Auslässe und eine kreisförmige Pumpendruckkammer 8 bildet, die das Laufrad 4 koaxial umgibt und zur Seite des Laufrades eine ringförmige Erweiterung 8a aufweist, in oder an der zwei diametral gegenüberliegende Auslässe 9, 10 befestigt sind. Die Auslässe 9, 10 werden damit vom Einsatz 7 gebildet, wobei mittig zwischen den Auslässen der koaxiale Einlaß 11 mittig angeordnet ist, der von der Fläche 3 zum Zentrum des Laufrades 4 führt. The housing 1 forms an interior 6 in which not only the impeller 4 , but also a pump insert 7 is arranged, which consists in particular of plastic and forms the inlet, two outlets and a circular pump pressure chamber 8 , which coaxially surrounds the impeller 4 and for Side of the impeller has an annular extension 8 a, in or on which two diametrically opposite outlets 9 , 10 are attached. The outlets 9 , 10 are thus formed by the insert 7 , the coaxial inlet 11 , which leads from the surface 3 to the center of the impeller 4 , being arranged centrally between the outlets.

Der vorzugsweise rotationssymmetrische Einsatz 7 liegt mit seiner Außenwandung an der Innenwandung des Gehäuses 1 an und bildet zusammen mit dem flanschförmigen Rand 1a des Gehäuses 1 die Pumpenseitenfläche 3, mit der die Pumpe an der Seitenwand des Verbrauchers abdichtend befestigt wird. Hierbei fluchten die Ein- und Auslässe der Pumpe mit denen des Verbrauchers.The preferably rotationally symmetrical insert 7 rests with its outer wall against the inner wall of the housing 1 and, together with the flange-like edge 1 a of the housing 1 , forms the pump side surface 3 with which the pump is fastened in a sealing manner to the side wall of the consumer. The inlets and outlets of the pump are aligned with those of the consumer.

Die vom Einsatz 7 gebildeten Auslässe 9 und 10 mit ihren in der Seitenfläche 3 angeordneten Auslaßöffnungen weisen jeweils ein Ventilschließglied 12, 13 auf, das jeweils von einer seitlich durch eine Achse 15 angelenkten Klappe gebildet wird, wobei im geschlossenen Zustand des Schließgliedes bzw. der Klappe deren Seitenfläche 14 von dem Fördermedium überstrichen wird, das in der Druckkammer 8 kreist. Diese der Druckkammer zugewandte Seitenfläche 14 weist auf der der Achse 15 abgewandten Seite eine Nase oder Zunge 16 auf, die eine schräge Strömungsfläche 17 bildet, die in den Strömungsweg des kreisenden Fördermediums schräg hineinragt.The outlets 9 and 10 formed by the insert 7 with their outlet openings arranged in the side surface 3 each have a valve closing member 12 , 13 , which is formed in each case by a flap hinged laterally by an axis 15 , the closed member or flap being in the closed state the side surface 14 is swept by the medium that circles in the pressure chamber 8 . This side surface 14 facing the pressure chamber has, on the side facing away from the axis 15, a nose or tongue 16 which forms an oblique flow surface 17 which projects obliquely into the flow path of the circulating medium.

In dem Fall, in dem das Fördermedium in Richtung des Pfeiles 18 im Uhrzeigersinn in der Druckkammer 8 kreist, wird das erste Schließglied 12 des Auslasses 9 durch das Fördermedium geschlossen und geschlossen gehalten, da das Fördermedium bei diesem Schließglied zuerst die Anlenkstelle bzw. die Achse 15 erreicht und danach erst die Oberseite bzw. die Seitenfläche 14 des Schließgliedes erreicht, so daß das Fördermedium auf die Seitenfläche 14 einen Strömungsdruck ausübt, der das erste Schließglied 12 schließt bzw. verschlossen hält. In the case in which the conveying medium circles clockwise in the pressure chamber 8 in the direction of arrow 18 , the first closing member 12 of the outlet 9 is closed and kept closed by the conveying medium, since the conveying medium in this closing member first the articulation point or the axis 15 reached and only then reached the top or the side surface 14 of the closing member, so that the conveying medium exerts a flow pressure on the side surface 14 which closes or keeps the first closing member 12 closed.

Das zweite Schließglied 13 des zweiten Auslasses 10 ist dagegen in entgegengesetzter Richtung aus Sicht der Strömung des Fördermediums angeordnet, so daß das Fördermedium zuerst die vordere Kante und damit die Nase/Zunge 16 des Schließgliedes 13 erreicht. Damit übt das Fördermedium auf die Strömungsfläche 17 des Schließgliedes 13 einen Druck aus, der das Schließglied 13 öffnet und so lange offen hält, bis die Drehrichtung des Laufrades 4 und damit die Strömungsrichtung des Fördermediums in der Druckkammer 8 umgekehrt wird. Sobald das Fördermedium in Richtung des Pfeiles 19 strömt, wird das Ventilschließglied 13 geschlossen und das Ventilschließglied 12 geöffnet.The second closing member 13 of the second outlet 10 , however, is arranged in the opposite direction from the point of view of the flow of the conveying medium, so that the conveying medium first reaches the front edge and thus the nose / tongue 16 of the closing member 13 . The conveying medium thus exerts a pressure on the flow surface 17 of the closing member 13 , which opens the closing member 13 and keeps it open until the direction of rotation of the impeller 4 and thus the direction of flow of the conveying medium in the pressure chamber 8 is reversed. As soon as the pumped medium flows in the direction of arrow 19 , the valve closing member 13 is closed and the valve closing member 12 is opened.

Statt klappenförmiger Ventilschließglieder 12, 13 können diese auch andere Formen besitzen bzw. von anderen Schließgliedarten gebildet sein, solange dafür gesorgt wird, daß das in der Druckkammer kreisende Fördermedium das Schließglied betätigen, d. h. je nach Strömungsrichtung öffnen und schließen kann.Instead of flap-shaped valve closing members 12 , 13 , these can also have other shapes or be formed by other types of closing members, as long as it is ensured that the medium circulating in the pressure chamber actuates the closing member, ie it can open and close depending on the direction of flow.

Claims (10)

1. Kreiselpumpe mit einer das Laufrad (4) umgebenden ringförmigen Druckkammer (8), die koaxial zum Laufrad ist und in der das Fördermedium kreist, bis es den Pumpenauslaß (9, 10) erreicht, wobei zwischen Druckkammer (8) und Auslaß (9, 10) keine weiteren Kanäle oder Leitungen für das zum Auslaß strömende Fördermedium bestehen, dadurch gekennzeichnet
  • - daß die Druckkammer (8) einen zweiten Pumpenauslaß (10) aufweist,
  • - daß beide Pumpenauslässe (9, 10) durch ein Ventilschließglied (12, 13) verschließbar sind,
  • - daß in einer Laufrad-Drehrichtung (18) die in einer ersten Richtung fließende Strömung in der Druckkammer (8) den ersten Pumpenauslaß (9) schließt und den zweiten Pumpenauslaß (10) öffnet, und
  • - daß in der entgegengesetzten Laufrad-Drehrichtung (19) die in der zweiten Richtung fließende Strömung in der Druckkammer (8) den ersten Pumpenauslaß (9) öffnet und den zweiten Pumpenauslaß (10) schließt.
1. Centrifugal pump with an annular pressure chamber ( 8 ) surrounding the impeller ( 4 ), which is coaxial to the impeller and in which the medium circulates until it reaches the pump outlet ( 9 , 10 ), the pressure chamber ( 8 ) and outlet ( 9 , 10 ) there are no further channels or lines for the medium flowing to the outlet, characterized
  • - That the pressure chamber ( 8 ) has a second pump outlet ( 10 ),
  • - That both pump outlets ( 9 , 10 ) can be closed by a valve closing member ( 12 , 13 ),
  • - That in a direction of rotation of the impeller ( 18 ), the flow flowing in a first direction in the pressure chamber ( 8 ) closes the first pump outlet ( 9 ) and opens the second pump outlet ( 10 ), and
  • - That in the opposite direction of rotation of the impeller ( 19 ), the flow flowing in the second direction in the pressure chamber ( 8 ) opens the first pump outlet ( 9 ) and closes the second pump outlet ( 10 ).
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließglieder (12, 13) Strömungsflächen (17) aufweisen, die in einer Strömungsrichtung durch das Fördermedium das Ventilschließglied (12, 13) schließen und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung das Ventilschließglied (12, 13) öffnen.2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the valve closing members ( 12 , 13 ) have flow surfaces ( 17 ) which close the valve closing member ( 12 , 13 ) in one direction of flow through the conveying medium and in the opposite flow direction the valve closing member ( 12 , 13th ) to open. 3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließglieder (12, 13) Klappen sind.3. Centrifugal pump according to claim 1 or 2, characterized in that the valve closing members ( 12 , 13 ) are flaps. 4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe in geöffnetem Zustand in die Druckkammer (8) hineinragt.4. Centrifugal pump according to claim 3, characterized in that the flap protrudes into the pressure chamber ( 8 ) in the open state. 5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Klappenkante (16) mindestens eine Strömungsfläche (17) bildet.5. Centrifugal pump according to one of claims 2 to 4, characterized in that a front flap edge ( 16 ) forms at least one flow surface ( 17 ). 6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Klappenkante (16) nasenförmig oder zungenförmig vorsteht.6. Centrifugal pump according to claim 5, characterized in that the front flap edge ( 16 ) protrudes nose-like or tongue-shaped. 7. Kreiselpumpe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile in oder an einer zur Laufradachse rechtwinklig angeordneten Pumpenseitenfläche (3) liegen, die die Pumpenkammer (8) begrenzt und mit der die Pumpen an der Seitenfläche eines Verbrauchers oder einer Anschlußvorrichtung befestigbar ist. 7. Centrifugal pump according to one of the preceding claims, characterized in that both valves are located in or on a pump side surface ( 3 ) arranged at right angles to the impeller axis, which limits the pump chamber ( 8 ) and with which the pumps can be fastened to the side surface of a consumer or a connecting device is. 8. Kreiselpumpe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließglieder (12, 13) in einem Einsatz (7) gelagert sind, der im Innenraum (6) des Pumpengehäuses (1) einliegt.8. Centrifugal pump according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing members ( 12 , 13 ) are mounted in an insert ( 7 ) which lies in the interior ( 6 ) of the pump housing ( 1 ). 9. Kreiselpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) bis auf den Rand (1a) des Pumpengehäuses (1) die Pumpenseitenfläche (3) bildet.9. Centrifugal pump according to claim 8, characterized in that the insert ( 7 ) to the edge ( 1 a) of the pump housing ( 1 ) forms the pump side surface ( 3 ). 10. Kreiselpumpe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Pumpenauslässe (9, 10) und Ventile diametral gegenüberliegend angeordnet sind, wobei der Pumpeneinlaß (11) mittig zwischen den zwei Pumpenauslässen angeordnet ist.10. Centrifugal pump according to one of the preceding claims, characterized in that the two pump outlets ( 9 , 10 ) and valves are arranged diametrically opposite one another, the pump inlet ( 11 ) being arranged centrally between the two pump outlets.
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