DE6900124U

DE6900124U - Fluegelrad-umkehrpumpe fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE6900124U
Application number: DE6900124U
Authority: DE
Original assignee: Samuel Pegg and Son Ltd
Current assignee: Samuel Pegg and Son Ltd
Priority date: 1968-01-02
Filing date: 1969-01-02
Publication date: 1970-09-03
Also published as: DE1900167A1; US3560105A; FR1600365A; BE726370A; GB1184972A

Description

Firma SAMUEL PEGG & SOIi LIMITED, Leicester /ENGLAND,

betreffend:

("Flügelrad-Umkehrpumpe für Flüssigkeiten" /

PRIORITÄT; 2. Januar 1968 - GROSSBRITANHXEN

Die Neuerung betrifft eine Umkehrpumpe für Flüssigkeiten, insbesondere zur Verwendung in Färbeanlagen für die Förderung Ton Farbflotte, mit einer ein umlaufendes Flügelrad aufnehmenden Gehäusekammer, die einander benachbarte Durch.— tritte für den Anschluß an Flüssigkeitsleitraigen aufweist, und mit einem Mechanismus zur Umkehrung der S-trömungsrichtung der Flüssigkeit durch diese Durchlässe hindurch,, der ein innerhalb der Gehäusekammer drehbar angeordnetes zum Flügelrad konzentrisches rohrartiges Leitelement aufweist, dessen eines Ende auf das Flügelrad hin öffnet und dessen anderes offenes Ende wahlweise in zwei Ends-feellungen zum

MfB Γ ΓΪ'ΐϊ i Τ*ΤΓ'ϊ T

g und ScfÄrnnspcJ "ist <H«»ietö «sgeeieiite; »e rau *ÖD ^äai Bäfo=Si<äer;AiwÄi«^ iitist gy

dtrWoiijaropg &r-.

Anschluß entweder an den einen oder an den anderen der bei den Gehausekafflaerdurchtritte in Verbindung gebracht werden

Eine bekennte Äusführtingsform derartiger Umkehr pump en hat den Nachteil, daß die Flüssigkeit lediglich in einen oder ar.dsras Strösungssiss usgekehri werden kann, ohne ά&Β es möglich ist, 2vischenstellungen vorzusehen, uia eine beliebige Vielzahl direkter Verbindungen unterschiedlicher

Querschnitte für die beiden Gehäusekamnferdurchtritte miteinander stufenlos erreichen zu können» so daß entweder eine vollständige Umkehrung der Strönungsrichtung der Flüssigkeit eistjeltt <sder aber keinerlei Forderung durch die Pumpe erfolgt, oder daß schließlich in zwischen diesen beiden Extremes liegenden Stellungen stufenlos die unterschiedlichsten Werte für Strömungsgeschwindigkeit und Pörderaenge erreichbar sind. Bei einer weiteren bekannten Ausführungsfona wird zwar ein !»eitelement verwendet, das eine Ströaungsuiakehr bewirken soll und das beim Durchlaufen einer aittleren Zwischenstellung vorübergehend die Mündungen zweier Stutzen gleichzeitig freigibt, in dem die Flüssigkeit zu- bzw, abgeführt wird. Diese tJbergangsstellung ist jedoch nicht für eine stufenlose Eegelung von Strönungsgeschwindigkeit und PördermeBge vorgesehen.

ua nun su erreichen, daß eine Uiakehrwirkung eintritt, bei dier tatsächlich stufenlos innerhalb weitester Grenzen eine !Regelung von Ströiaungsgeschwindigseii; und Pördennenge erreicht verden kann, kennzeichnet sicli die feuerung durch eine Ausbildung der eingangs genannten tJiukehrpuiBpe dadurch, daß neuerungsgeaäB die GeJhäusekannneraurchtritte am Umfang der Gehäusekaxüaer in einein Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner isi; als die Öffnungsweite des zugeordneten anderen Endes des Leitelements, so daß "bei einer Dreh.-

6300124-i9.70

verstellung des Umkehrmechanismus dieses andere Ende des Leitelements eine beliebige Vielzahl von Zwischenstellungen zwischen den beiden Endstellungen einnehmen und dadurch stufenlos eine entsprechend beliebige Vielzahl direkter Verbindungen unterschiedlicher Querschnitte für die beiden Gehäusedurchtritte miteinander herstellen kann, daß ferner das genannte andere Ende des Leitelements in Dichtungsberührimg an einem gehäusefesten Ring anliegt, wobei das Flügelrad mit seinem einen Ende durch seine Antriebswelle gelagert ist, die uüroh. eise Stimwasciusg des Gehäuses verläuft, während das andere Ende des Flügelrades innerhalb des gehäusefesten Ringes angeordnet ist.

Ein vorteilhaftes weiteres Merkmal der !Teuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Ring rund um die Kante des freien Endes des Flügelrades einen Ringraum bildet, in den eine Einlaßleitung mündet, die mit einem zugeordneten Durchbruch in der Gehäusewandung in Verbindung steht und für die Zufuhr von Flüssigkeit in das Innere der Pumpe an deren Saugzone dient.

Ein weiteres Ueuerungsmerkmal sieht vor, daß im gehäusefesten Ring das eine Ende einer Spindel gelagert ist, auf welcher das Leitelement gehalten ist, während das andere Ende dieser Spindel in derjenigen Stirnwandung des Gehäuses gelagert ist, die der Stirnwandung gegenüberliegt, durch, welahe die Flügelrad-Antriebswelle verläuft, aus der S-fcirnwandung !heraustritt und ausserhalb des Gehäuses die Antriebsteile für die Drehung des Leitelements an sich, aufnimmt·.

VorteiThaft ist es hierbei, wenn gemäß der feuerung das innere Ende der Spindel von einer Lagerbueh.se gestalten ist, die durch, eine Anzahl von in regelmässigem Abstand befindlichen radialen Stegen gehalten ist, velch.e sich, von

-A-

dem gehäüsefesten Ring aus nach innen erstrecken, so daß die Lagerbüchse gleichachsig zu der Nabe des Flügelrades verläuft und derselben unmittelbar gegenübersteht.

Die !Teuerung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Pumpe der Neuerung im Axialschnitt zur Verwendung in einer Färbeanlage, in welcher die Pumpe Färbeflotte in einem einen Färbekessel einschließenden Kreislauf zum umlauf bringt,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3A, 3B, 3C die Pumpe gemäß Fig. 2 in schematischer

Darstellung, wobei ein Bestandteil der Pumpe bildender TJmkehrmechanismus in drei verschiedenen Stellungen veranschaulicht ist.

Die dargestellte Pumpe umfaßt ein Gehäuse 1 in allgemein zylindrischer Form. Dieses Gehäuse umfaßt einen zylindrischen Teil 1a sowie einen Teil 1b, welcher an einem Ende des zylindrischen Seiles befestigt ist und eine Stirnwandung 1c trägt. Sine Stirnwandung Id ist an dem anderen Ende des zylindrischen Teiles befestigt. Das Gehäuse "bildet eine SamMer 2, in welcher konzentrisch; ein drehbares Flügelrad 3 in der Weise angebracht ist, daß ein Singrauia rund um das Flügelrad vorliegt. Das Flügelrad ist an. seinem einen Ende durch, ein ringföraiges Antriebsteil 4 gelagert, welches durch, die Stirnwandung 1c des Gehäuses verläuft: und darin eine Antriebswelle 5 eines (nickt darge—

stellten) Motors zum Antrieb des PlSgelxaöes aufniszst;. Dieser Motor ist asf einer Platte δ angebracht, die durch, das Puspengehäuse getragen wird. Somit verläuft der Antrieb zu de3 flügelrad direkt, wobei die Notwendigkeit for· einen Riemenantrieb vermieden wird, wie er bei bekannten Pumpen verwendet wlxd.

Eine seehanisehe Drehdichtung 7 ist rund inn den Antriebs— teil 4 an einer Stelle angeordnet, wo sie durch die Stixn— He verläuft.

Xn der Sasaaer 2 ist eine Ströarangsiaakeärleitang 8 ia ve— is ^xa eines

einer Sciieniel, und zwar der kürzere, koaxial ζώ öea flügelrad land in Verbindung lait dessen Sabe E verläuft, während der längere Senenkel radial nacli aussen verläuft und vermöge seiner Anordnung auswali3iaäSig mit zwei jJurcii— tritten 9 zusammenwirkt, die an in Abstand befindlichen Stellen des TJmfangs des zylindrischen Seiles 1a des Gehäuses 1 ausgebildet sind. Diese Durchtritte öffnen sich in die Kammer 2 und stehen mit zwei Elüssigkeitsströaungs— leitungen 10 in Verbindung, die vermöge ihrer Ausbildung zur Verbindung von Rohren dienen, welche Bestandteile des Plüssigkeitskreislaufes sind*

Damit das betrachtete Ende der ieitung 8 auswahllässig in Ausrichtung mit den Durchtritten 9 gebracht werden kann, um die Richtung der Flüssigkeitsströmung umzukehren, ist die Leitung um die Achse von deren kürzerem Schenkel drehbar. Zu diesem Zweck wird die Leitung durch eine Spindel 11 gehalten, welche wiederum an einem Ende durch die Stirnwandung 1d des Gehäuses und an dem anderen Ende durch einen Ring 12 innerhalb der Kammer 2 gehalten ist. Die Spindel 11 ragt durch die Stirnwandung 1d und ist ausserdec Gehäuses mit Elementen zu dessen Breiiimg und damit

zur Drehung der ieximng versehen. Diese Elemente "umfassen im vorliegenden Pail eine Handhabe 13, können jedoch auch anders ausgeführt sein, beispielsweise einen kleinen Motor

umfassen. Der Hing 12 "umgibt das freie Ende des Elügel-

rades 13 und ist an dem Pumpengehäuse befestigt. Ton dem "R-I^-Hg verläuft nach, innen eine Anzahl einen regelmassigen Abstand aufweisender radialer Stege 14, welche eine zentra-Ie !Lagerbüchse 15 tragen, in der das innere Ende der Spindel 11 angeordnet ist. Diese Büchse verläuft koaxial sit der Habe S des Flügelrades 3 sowie in dichtem Abstand hierzu« Somit ist eine der Anbringungen der Leitung 8 an äem Punkt angeordnet, -wo irgendwelche durch die gepumpte Hüssiglceit übertragende Kräfte angreifen, das heißt, benachbart der Habe E des !Flügelrades, und die leitung ist somit weniger empfindlich hinsichtlich einer Deformierung als beispielsweise die Yentilschale bei den bekannten Anordnungen. Das betrachtete Ende der Leitung, welche mü einen Hing 16 versehen ist, liegt über ein Dichtelenent 17 gegen den Hing 12 an«

Der Sing 12 ist so ausgebildet, daß rund um die Xante des freien Sndes des 3?lügelrades 3 ein Hingraum 18 entsteht, velciier nit dem Spalt zwischen diesem Ende des Plügel— rades, d.h. dessen Habe E einerseits und den radialen Stege» 14 sowie der Büchse 15 andererseits, in Verbindung steht. Es ist oftmals gefordert, große Plüssigkeits-Eetsgen der Flüssigkeit zuzusetzen, welche durch eine Pumpe verläuft,, insbesondere bei einer Pärbeanlage., in welcher Färbeflotte durch einen Pärbekessel mittels der j?tnnpe zirkuliert wird.

Sine wichtige neuemragsgemäß geschaffene Möglichkeit besteht darin, daß dies mit Vorteil an der Saugzone der Pampe bewirkt werden kann. Bisher konnte die Zugabe von Flüssigkeit zu der gepumpten Flüssigkeit nicht bei der

Saugzone durchgeführt -werden, weil die Lage dieser Zone verändert wurde, wenn die Strömung der Flüssigkeit umgekehrt wurde. Diese Möglichkeit ergibt sich neuerungsgemäß durch Schaffung einer Einlaßleitung 19 in dem Gehäuse, welches sich in den Eaum 18 öffnet und zur Zugabe großer Mengen von Flüssigkeit zu der seitens der Pumpe gepumpten !Flüssigkeit verwendet werden kann.

Auf Wunsch kann die Pumpe auch so ausgebildet sein, daß geringe Mengen von der gepumpten Flüssigkeit zuzugebender Auffüllflüssigkeit mittels der Pumpe der Flüssigkeit in der Sähe der Drehdiehtung 7 zugeführt werden» Wenn somit die Pumpe in einer Anlage« "beispielsweise einer Färbeanlage mit einem Kreislauf zu verwenden ist« in welchem Flüssigkeit bei einer hohen Temperatur durch die Pumpe zirkuliert wird und in welchen Auffüllflüssigkeit bei einer niedrigen !Temperatur eingeleitet wird, um die heiße Flüssigkeit auf die erforderliche Menge zu bringen oder andere Zwecke durchzuführen {zusätzlich zu den oben erwähnten großen Mengen), wird öle Flüssigkeit bei einer niedrigeren Temperatur in der !Jähe der Dichtung 7 in die Leitung eingeführt, um auf diese Weise die Dichtung gegenüber der Einwirkung der heißen Flüssigkeit zu isolieren oder zu schützen« Um dies zu erleichtern, kann die Pumpe mit einer weiteren Einlaßleitung 20 versehen sein, Vielehe mit einer Öffnung in der Stirnwandung 1c des Gehäuses hinter dem Flügelrad verbunden ist und verwendet werden kann, um die Mengen von Zusatzflüssigkeit in di£ Kammer 2 in der Nähe der Dichtung 7 zu fördern.

Die Wirkungsweise der Pumpe ergibt sich gemäß Fig. 3A-C folgendermaßen:

Die Sichtung der flüssigkeitsströmung durch die Durehtritte 9 wird dadurch bestimmt, welcher der Durehtritte sich mit der Leitung 8 in Ausrichtung befindet. ¥enn sich die Leitung ±a der Stellung gemäß 3?ig. 5A befindet, tritt die !Flüssigkeit in die Pumpe durch den Durchtritt A ein, mit welchem sieh die Leitung in Ausriehtunt befindet, und wird unter der Saugwirkung des JFlügelrades durch die Leitung 8 und die Sabe S des Flügelrades 3 gezogen. Die !flüssigkeit wird alsdann durch das !Flügelrad in die Kammer 2 nach, aussen geschleudert, von wo sie durch den anderen Durchtritt B verläuft, der unmittelbar hiermit in ¥er— bindung steht* Eine "Umkehr der Sichtung der Fifr^sigkeitestr-c'-mang wird durch Drehung der Leitung 8 in die Stellung gemäß Pig. 3B bewirkt, so daß die !Flüssigkeit in die Ptaspe durch den Durchtritt 3 eintritt^ ait dem die Leitung 8 nunmehr ausgerichtet ist, und durch die Leitung A abgegeben wird, welche nunmehr mit der Xaraaer 2 in VerbiüdizHg steht» Es besteht keine Notwendigkeit zu irgendeiner Änderung der Drehrichtung des !Flügelrades.

Der über den Umfang verlaufende Abstand der beideu Durchtritte 9 ist derart, daß die Leitung 8 nicht nur in zwei Stellungen eingestellt werden kann, in welchen sie sich vollständig in Ausrichtung mic dem entsprechenden Durchtritt befindet, sondern auch in einer unbegrenzten Anzahl von Zwischenstellungen, in welchen sie sich teilweise mit beiden Seilen in unterschiedlichem Ausmaß in Ausrichtung befindet, wobei auf diese Weise ermöglicht wird, die JFörd er geschwindigkeit der !Flüssigkeit nach Wunsch in irgendeiner Richtung der Flüssigkeitsströmung <5U variieren. Somit ergibt jede der ersten beiden Stellungen die maximale !Fördergeschwindigkeit in der Richtung der betrachteten flüssigkeitsströmung. Wenn sich die Leitung in der Zentral— Stellung befindet, wie in Fig. 3C veranschaulicht, liefert die Pumpe keine Flüssigkeit, in welcher Richtung auc^» immer,

da die von der Kammer 2 ausgestossene Flüssigkeit nicht durch, einen Durchtritt zu der zugeordneten Flüssigkeitsströmungsleitung geliefert wird, sondern vielmehr in gleichen Mengen durch die "beiden Durchtritte verläuft und in die Leitung 8 zurückfließt, welche die Flüssigkeit zu dem Flügelrad zurückführt, wenn dieses wieder in die Kammer gepumpt wird. Somit zirkuliert die Flüssigkeit ständig innerhalb der Pumpe, und diese Anordnung hat den Vorteil, daß keine hohen Drücke innerhalb der Pumpe aufgebaut werden, wie dies in bekannten Anordnungen der Fall ist, bei SeBeB aie D'üiöxttiitte vollständig geschlossen sis«, «je «ie^ Förderung von Flüssigkeit abzusperren. Die Fordergeschwindigkeit der Flüssigkeit aus der Pumpe kann durch Justierung der leitung 8 zwischen der zentralen Stellung und einer der äusseren, einem maximalen Durchsatz entsprechenden Stellung variiert werden, \taä zwar in Abhängigkeit von der Richtung der erforderlichen Flüssigkeitsströmung. Somit strömt in einer solchen Stellung die von der Kammer ausgestossene Flüssigkeit durch die beiden Durchtritte, und zwar eine grössere Menge durch den Durchtritt entsprechend der Richtung der gewählten Flüssigkeitsströmung im Vergleich zu der durch den anderen Durchtritt strömenden Menge. Die meiste von dem ersten Durchtritt stammende Flüssigkeit wird abgegeben, und der Rest verläuft in die leitung zum Zwecke der Rückzirkulation, wogegen alle Flüssigkeit von dem zweiten Durchtritt mit der ankommenden Flüssigkeit in die leitung verläuft.

Aus der vorstehenden Beschreibung sind die Vorteile der !Teuerung leicht ersichtlich. Da der TJmkehrmechanismus, d.h. die leitung 8, sieh nicht mehr wie bisher in inniger Zuordnung zu dem Flügelrad befindet, besteht eine grössere Freiheit bei der Auslegung. Das Flügelrad kann von sehr zweciinässiger Form sein, und der "öinkeirnaechanismus kann von einer einfachen Ausbildung sein. Da der TTEkehnaechanisHus Sichi; diclrt an des Flügelrad angebracht sein muß,

wobei sich kein fester Zwischenteil zwischen diesen EIeuenten befindet, besteht keine Gefahr, daß das Flügelrad von des MeehaiiisffiUs gestreift wird oder der Betrieb des Flügelrades durch irgendwelche! Fremdteile in der gepumpten Flüssigkeit verschlechtert wird. Da das Flügelrad alle rund un dasselbe vorhandene Flüssigkeit nach aussen schleudert, werien die auf die Flüssigkeit wirkenden Kräfte nicht am einer besondreren Stelle konzentriert. Dementsprechend werden irgendwelche ungleichmässig ausbalancierten, auf das Flügelrad und den Umkehrmechanismus wirkenden Klärte verhindert. Zusätzlich ist der Weg der FlussigkeitsstrSiaung durch diie Pumpe, d.h. die leitung und die Kamaer, glatter als bei bekannten Pumpen. Die Anzahl von Yentilldurchtrittea wird auf einem Mini-amm gehalten, so daß dler Unkehrnsechanisjaus in seinem Aufbau und Betrieb deiDgeaäS einfach ist.

6300124^.9.70

Claims

*·■·*♦ - 11 -

1. IMkehrpiimpe für !flüssigkeiten, insbesondere zur Verwendung in jfarbeanlagen für die !förderung von Jfarbflotte iiiit einer ein umlaufendes Flügelrad aufnehmenden Gehäusekasmer, die einander benachbarte Itarchtritte für den Anschluß gaa. jflüssigkeitsleitungen aufweist, und mit einem Mechanismus zur Umkehrung der Strömungsriehtung der ?lüssigkeii; durcli diese Durchlässe hindurch^ der ein innerhalb der Gehäuseiaismer drehbar angeordnetes zum !Flügelrad konzen-feriscnes rohrartiges Leitelement aufweist, dessen eines Ende auf das Flügelrad hin öffnet und dessen anderes offenen Ende wahlweise in zwei Endstellungen zum Anschluß entweder an den einen oder an den anderen der beiden ßehäuseiannaerdur^h.tritte in Verbindung gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet« daß die Crehäusekaminerdurch.tritte (9) am Umfang der Gehäusekammer (1, 2) in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner ist als die Öffnungsweite des zugeordneten anderen Endes des leiteleaents (8), so daS bei einer JDrehverstellung des Omkehnaechanismus dieses andere Ende des Leitelements (8) eine beliebige Vielzahl von Zwiscnenstellungen zwischen den beiden Endstellungen einnehmen und dadurch stufenlos eine entsprechend beliebige Vielzahl direkter Verbindungen unterschiedlicher Querschnitte für die beiden Gehäusedurchtritte (9) miteinander herstellen kann, daß ferner das genannte andere Ende des Leitelements (8) in Dichtungsberührung an einem gehäusefesten Ring (12) anliegt, wobei das Flügelrad (3) mit seinem einen Ende durch seine An-

triebswelle (5) gelagert ist, die durch eine Stirnwandung (1c) des Gehäuses (1) -verläuft, während das andere Ende des Flügelrades (5) innerhalb des gehäusefesten Singes (12) angeordnet ist.

2. Umkehrpumpe nach. Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Sing (12) rund um die Kante des freien Endes des Flügelrades (3) einen Eingraum (18) bildet, in den eine Einlaßleitung (19) mündet, die mit eineiE zugeordneten Durchbrach in der Gehäusewandung (1b) in Verbindung steht und für die Zufuhr von !Flüssigkeit in das Innere der Puaps as dsres Saugzoss dies*»

3* UmkehrpuBipe nach. Anspruch. 1 und 2, dadurch, gekennzeichneti daß im gehäusefesten Ring (12) das eine Ende einer Spindel (11) gelagert ist« auf welcher das ieitel ein ent (8) gehalten ist« während das andere Ende dieser Spindel (11) in derjenigen Stirnwandung (1d) des Gehäuses (1) gelagert ist, die der Stirnwandung (1c) gegenüberliegt, durch. welch.e die Flügelrad-Antriebswelle (5) verläuft, aus der Stirnwandung (ld) heraustritt und ausserbalb des Gehäuses (1) die Antriebsteile (15) für die Drehung des Leitelements (8) an sich, aufnimmt.

4. Umkehrpwpe nach Anspruch. 1 bis 3» dadurch, gekennzeichnet, daß das innere Ende der Spindel (11) von einer Lagerbüchse (15) gehalten ist, die durch, eine Anzahl von in regelmässigem Abstand befindlichen radialen Stegen (14) gehalten ist, welche sich von dem gehäusefesten Eing (12) aus nach, innen erstrecken, so daß die Lagerbüchse (15) gleichachsig zu der Habe des J?iügelr&des (3) verläuft und derselben unmittelbar gegenübersteht.

ML*«. S. STM(MK