DE9317856U1 - Kreiselpumpe mit Strömungsleitblechen - Google Patents
Kreiselpumpe mit StrömungsleitblechenInfo
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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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- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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Description
Kreiselpumpe mit Strömungsleitblechen
Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe für einen förderstromgesteuerten Füllautomaten
zur Abfüllung flüssiger oder viskoser Medien mit einem Anschluß für ein Füllrohr, bestehend
aus einem Pumpenkörper, einer Antriebswelle mit Flügelrad und einem dem Flügelrad
nachgeordnetem Strömungskanal.
Es ist bekannt, in einem förderstromgesteuerten Füllautomaten eine Kreiselpumpe zu
verwenden, die einen Förderstrom erzeugt, welcher über ein Füllrohr dem zu füllenden
Behältnis zugeführt wird.
Weiter ist es bekannt, die Abfüllmenge zeitgesteuert zu dosieren, indem die zur Abfüllung
eines bestimmten bekannten Volumens erforderliche Abfüllzeit ein Mal gemessen wird
und über die Bildung eines Verhältnisses am Füllautomaten die Abfüllzeit für ein beliebiges
Füllvolumen eingestellt wird. Nachteilig ist hierbei, daß eine Änderung der Viskosität
ein anderes Verhältnis zwischen Abfüllzeit und Abfüllvolumen mit sich bringt, was bei
dieser Art des zeitgesteuerten AbfüUens unberücksichtigt bleibt, wodurch die Dosiergenauigkeit
entscheidend herabgesetzt wird.
Mit der durch die DD PS 297 123 offenbarten technischen Lehre wird dieser Nachteil
beseitigt. Das Patent offenbart eine Abfüllvorrichtung bei welcher in dem der Pumpe
nachgeordneten Füllrohr zwei Sensoren angeordnet sind. Der bekannte Abstand der Sensoren
und der ebenfalls bekannte Querschnitt des Füllrohres bilden ein definiertes Volumen,
in welchem die zu seiner Ausfüllung mit dem Abfüllmedium erforderliche Zeit unmittelbar
während des Abfüllvorganges ermittelt wird, indem die Zeitmessung beim Passieren
des unteren Sensors durch die Füllstromsäule in Gang gesetzt wird und beim Passieren des
oberen Sensors beendet wird. Die so ermittelte Zeit repräsentiert unabhängig von der
Viskosität stets das gleiche Volumen, so daß eine entsprechende Auswerteelektronik problemlos
die Abfüllzeit für ein beliebiges vor Beginn des Abfüllvorganges am Automaten vorgegebenes Volumen ermitteln kann. Aber auch die Steuerung des Abfüllvorganges
nach dieser Methode weist eine für viele Zwecke unzureichende Dosiergenauigkeit auf.
Ursache dafür ist, daß die Dosiergenauigkeit bei einer derartigen Steuerung des Abfüllvorganges
nur dann befriedigende Werte erreicht, wenn sichergestellt ist, daß eine die Zeitmessung
startende und beendende Füllstromsäule das zwischen den Sensoren definierte Volumen innerhalb des Füllrohres voll ausfüllt. Aber gerade diese Bedingung wird bei
einer Abfüllung mittels einer Kreiselpumpe nicht erfüllt. Durch die Förderung mittels
eines Flügelrades entsteht im Fördermedium eine Verwirbelung, die sich bis in das Füllrohr
hinein fortsetzt. Dieses hat zur Folge, daß der Füllstrom sich nicht als Säule mit
ebener Stirnfläche, sondern eher trichterförmig ausbildet. Die berührungslos arbeitenden
Sensoren schalten dennoch beim Passieren der Strömung, so daß durch die Auslegung der
Steuerung auf ein Volumen, welches einer vollen Füllstromsäule zwischen den Sensoren
entspricht, ein beträchtlicher Dosierfehler entsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe für einen förderstromgesteuerten
Füllautomaten, die in Verbindung mit einer Sensoren aufweisenden Steuerung arbeitet,
wobei die Sensoren in einem Füllrohr angeordnet sind, zu schaffen, bei der eine Verwirbelung des Füllstromes im Füllrohr verhindert wird und das durch die Sensoren definierte
Volumen während der Messung von einer vollen Füllstromsäule im Füllrohr ausgefüllt
wird, so daß Dosierfehler bei der Abfüllung flüssiger oder viskoser Medien deutlich
verringert werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb des dem Flügelrad
nachgeordnetem Strömungskanals ein oder mehrere Strömungsleitbleche angeordnet sind.
Durch das Flügelrad wird das Abfüllmedium auf einer Kreisbahn bewegt. Dadurch weist das Füllgut innerhalb der sich beim Übergang in den Strömungskanal ausbildenden Füllstromsäule über deren Querschnitt betrachtet unterschiedliche Geschwindigkeiten auf. Die zunächst geradlinige Bewegung der Füllstromsäule im Strömungskanal wird im Bereich seines Übergangs vom waagerechten in den senkrechten Teil gekrümmt und es kommt zu einer Verwirbelung der Füllstromsäule und zu einer trichterförmigen Ausbildung ihrer Stirnfläche. Durch die Anordnung von Strömungsleitblechen im Strömungskanal wird dieser Effekt entweder generell verhindert oder die entstehende Verwirbelung geglättet. Auf diese Weise bildet sich im dem Strömungskanal nachgeordneten Füllrohr zwischen den Sensoren eine das Füllrohr völlig ausfüllende Füllstromsäule aus, so daß auch unmittelbar nach dem Einschalten der Pumpe die Messung der zur Füllung des Volumens zwischen den Sensoren erforderlichen Zeit unter nahezu stationären Verhältnissen erfolgt und der Dosierfehler entsprechend gering ist.
Durch das Flügelrad wird das Abfüllmedium auf einer Kreisbahn bewegt. Dadurch weist das Füllgut innerhalb der sich beim Übergang in den Strömungskanal ausbildenden Füllstromsäule über deren Querschnitt betrachtet unterschiedliche Geschwindigkeiten auf. Die zunächst geradlinige Bewegung der Füllstromsäule im Strömungskanal wird im Bereich seines Übergangs vom waagerechten in den senkrechten Teil gekrümmt und es kommt zu einer Verwirbelung der Füllstromsäule und zu einer trichterförmigen Ausbildung ihrer Stirnfläche. Durch die Anordnung von Strömungsleitblechen im Strömungskanal wird dieser Effekt entweder generell verhindert oder die entstehende Verwirbelung geglättet. Auf diese Weise bildet sich im dem Strömungskanal nachgeordneten Füllrohr zwischen den Sensoren eine das Füllrohr völlig ausfüllende Füllstromsäule aus, so daß auch unmittelbar nach dem Einschalten der Pumpe die Messung der zur Füllung des Volumens zwischen den Sensoren erforderlichen Zeit unter nahezu stationären Verhältnissen erfolgt und der Dosierfehler entsprechend gering ist.
Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Strömungsleitbleche im
waagerechten Teil des Strömungskanals parallel zu dessen Längsachse angeordnet. Eine
Verwirbelung der Füllstromsäule beim Übergang in den senkrechten Teil des Strömungskanals
wird durch diese Strömungsleitbleche von vornherein wirkungsvoll verhindert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Strömungsleitbleche
in dem senkrechten Teil des Strömungskanals angeordnet, welcher innerhalb des am Pumpenkörper
vorgesehenen Anschlusses für das Füllrohr ausgebildet ist. Vorteilhafter Weise sind dabei die Strömungsleitbleche parallel zur Längsachse dieses senkrechten Teils des
Strömungskanals gerichtet. Die beim Übergang in diesen Kanalbereich vorhandene Verwirbelung
wird durch die Anordnung der Strömungsleitbleche vor dem Übergang in das Füllrohr
geglättet.
Sinnvoll ist die Erfindung auch dann ausgestaltet, wenn im waagerechten und im senkrechten
Teil des Strömungskanals Strömungsleitbleche vorgesehen sind, jedoch muß bei der
Art ihrer Anordnung und bei ihrer Anzahl darauf geachtet werden, daß sich der Strömungswiderstand
nicht zu stark erhöht. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die im senkrechten Teil des Strömungskanals vorgesehenen Strömungsleitbleche zwar zueinander parallel sind,
nicht aber parallel zu den im waagerechten Teil des Strömungskanals angeordneten.
Durch die Strömungsleitbleche wird erreicht, daß eine im Strömungskanal turbulenzfreie,
auf das Füllrohr gerichtete Strömung entsteht. Sinnvoller Weise sind die Strömungsleitbleche
sehr dünn. Durch eine geringe Blechstärke wird während des Pumpenlaufs vermieden,
daß sich im Pumpenkörper ein Strömungswiderstand aufbaut, der zu einer Drosselung der
Pumpe und damit zu einer Verringerung der Pumpenleistung führt. Ebenso wird durch
dünne Strömungsleitbleche ein Nachtropfen der Fülleinrichtung bei Erreichen des Sollvolumens
und Abschalten der Pumpe verhindert, da das Füllgut ohne großen Widerstand vom Füllrohr über den Pumpenkörper in das Vorratsgefäß zurückströmen kann.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung mit Strömungsleitblechen im waagerechten Teil des Strömungskanals erstrecken sich diese zwischen dem Flügelrad und über den senkrechten Teil des Strömungskanals hinweg, vorteilhafter Weise bis zur Innenwand des Pumpenkörpers. In ihrem vertikalen Verlauf erstrecken sich die Strömungsleitbleche erfindungsgemäß über den gesamten Querschnitt des Strömungskanals, so daß sie an der Pumpenunterseite durch die Bodenabschlußplatte und an der Pumpenoberseite durch die obere Innenwand des Pumpenkörpers begrenzt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung mit Strömungsleitblechen im waagerechten Teil des Strömungskanals erstrecken sich diese zwischen dem Flügelrad und über den senkrechten Teil des Strömungskanals hinweg, vorteilhafter Weise bis zur Innenwand des Pumpenkörpers. In ihrem vertikalen Verlauf erstrecken sich die Strömungsleitbleche erfindungsgemäß über den gesamten Querschnitt des Strömungskanals, so daß sie an der Pumpenunterseite durch die Bodenabschlußplatte und an der Pumpenoberseite durch die obere Innenwand des Pumpenkörpers begrenzt werden.
Bei einer Anordnung der Strömungsleitbleche im senkrechten Teil des Strömungskanals ist
die Erfindung sinnvoll ausgestaltet, wenn die Strömungsleitbleche sich in ihrem horizontalen
Verlauf über dessen gesamten Querschnitt erstrecken, während sie sich vertikal in
einer sinnvollen Weise bis zu seiner durch einen Absatz zum Abstützen des Füllrohres
gegebenen oberen Begrenzung erstrecken.
Anhand der in den Figuren 1 bis 4a gegebenen Darstellungen, soll die Erfindung näher
erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: Die Seitenansicht einer Kreiselpumpe im Schnitt
Fig. la: Die Draufsicht der Kreiselpumpe nach Fig. 1
Fig. la: Die Draufsicht der Kreiselpumpe nach Fig. 1
Fig. 2: Die Seitenansicht der Bodenabschlußplatte eines Pumpenkörpers mit Strömungsleitblechen
Fig. 2a: Die Draufsicht auf die Bodenabschlußplatte nach Fig. 2
Fig. 3: Die Explosivdarstellung einer Abfülleinheit, bestehend aus der Bodenabschlußplatte
mit Strömungsleitblechen, dem Pumpenkörper mit Flügelrad und dem Füllrohr
Fig. 4: Die Seitenansicht eines Pumpenkörpers mit Strömungsleitblechen im senkrechten
Teil des Strömungskanals im Schnitt
Fig. :4a Die Draufsicht auf einen Pumpenkörper nach Fig. 4
Die Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Kreiselpumpe im Schnitt, Fig. la die zugehörige
Draufsicht. Der nicht dargestellte Pumpenmotor treibt die Welle 7 an, auf welcher ein
Flügelrad 4 angeordnet ist. Durch die bei der Drehung des Flügelrades 4 entstehende
Sogwirkung wird über eine Ansaugöffnung 11 das Abfüllmedium in das Innere eines Pumpenkörpers
1 gesaugt. Über einen Strömungskanal 2;2' wird die Strömungssäule einem
Füllrohr 12, welches hier nicht dargestellt ist zugeleitet. In der Gehäusewand des Pumpenkörpers
1 sind Gewindebohrungen 8 vorgesehen, welche zur Verschraubung mit einer Bodenabschlußplatte
5 dienen.
Fig. 2 gibt die Seitenansicht der Bodenabschlußplatte 5 eines Pumpenkörpers 1 mit Strömungsleitblechen
6 wieder. Dargestellt sind in dieser Figur die Ansaugöffnung 11 und die
senkrecht auf der Bodenabschlußplatte 5 angeordneten Strömungsleitbleche 6. Über Durchgangsbohrungen
9 wird die Bodenabschlußplatte 5 mit dem in der Fig. 1 dargestellten Pumpenkörper 1 verbunden.
Die in Fig. 2a gegebene Darstellung der Bodenabschlußplatte 5 in Draufsicht zeigt eine
Anordnung mit vier Strömungsleitblechen 6. Die Strömungsleitbleche 6 sind im Bereich
des beim Zusammenfügen der Bodenabschlußplatte 5 und des Pumpenkörpers 1 entstehenden
Strömungskanals 2 parallel zueinander und zu dessen Längsachse 15 angeordnet.
Die Explosivdarstellung einer Abfülleinheit bestehend aus der Bodenabschlußplatte 5, dem
Pumpenkörper 1 mit Strömungsleitblechen 6 und dem Füllrohr 12 ist in Fig. 3 gegeben.
Der Pumpenkörper 1 und die Bodenabschlußplatte 5 liegen vollständig in dem in einem
stets gefüllten in der Abbildung nicht dargestellten Niveaubehälter befindlichen Abfüllmedium.
Durch den ebenfalls nicht dargestellten Pumpenmotor wird die Pumpenwelle 7 mit dem auf ihr angeordneten Flügelrad 4 angetrieben. Das Abfüllmedium wird durch das
Flügelrad 4 über die Ansaugöffnung 11 in den Pumpenkörper 1 gesaugt. Nach dem Passieren
des waagerechten Teils des Strömungskanals 2 wird die zunächst geradlinige Bewegung
des Mediums beim Übergang in den senkrechten Teil des Strömungskanals 2' gekrümmt.
Die durch diese Krümmung und die im Strömungskanal 2;2' gegebene Geschwindigkeitsverteilung
normalerweise auftretende Verwirbelung des Abfüllmediums wird durch die Strömungsleitbleche 6 wirkungsvoll verhindert, so daß die Strömung als gleichmäßige,
das ganze Füllrohr 12 ausfüllende Füllstromsäule in diesem aufsteigt und beim Passieren
des berührungslos arbeitenden Sensors 13 die Messung auslöst. Durch das Passieren des
Sensors 14 wird die Messung beendet. Aus dem vorher am Abfüllautomaten eingestellten
Abfüllvolumen und dem im Füllrohr 12 über den Abstand der Sensoren 13,14 definierten
Volumen wird in der Steuerung des Automaten ein Quotient gebildet, aus welchem nun
über die Verrechnung mit der gemessenen Zeit die Abfüllzeit für das zu dosierende Volumen
bestimmt wird. Dadurch, daß das für die Messung zugrunde gelegte Volumen innerhalb
des Füllrohres 12 zum Zeitpunkt der Messung tatsächlich durch eine volle Füllstromsäule
ausgefüllt ist, erfolgt auf die beschriebene Art und Weise eine sehr genaue Dosierung
des Abfüllmediums.
Die Figuren 4 und 4a veranschaulichen Ausführungsformen eines Pumpenkörper 1 mit
Strömungsleitblechen 16 im senkrechten Teil des Strömungskanals T in einer im Schnitt
dargestellten Seitenansicht bzw. in einer Draufsicht. Wie aus Fig. 4a zu erkennen ist,
handelt es sich um eine Ausführung mit vier Strömungsleitblechen 16. Die parallel angeordneten
Strömungsleitbleche 16 erstrecken sich in ihrem horizontalen Verlauf über den gesamten Querschnitt des Strömungskanal 2' und wie durch Fig. 4a veranschaulicht in vertikaler
Richtung bis zu dem Absatz 17, welcher den Strömungskanal 2' begrenzt und das Füllrohr 12 nach seinem Einstecken abstützt.
a»
Liste der Bezugszeichen
1 Pumpenkörper
2,2' Strömungskanal
3 Anschluß für Füllrohr
4 Flügelrad
5 Bodenabschlußplatte
6 Strömungsleitbleche
7 Antriebswelle
8 Gewindebohrung
9 Durchgangsbohrung
10 Auslaßöffnung
11 Ansaugöffnung
12 Füllrohr
13 Sensor
14 Sensor
Claims (7)
1. Kreiselpumpe für einen förderstromgesteuerten Füllautomaten mit einem Anschluß
für ein Füllrohr, bestehend aus einem Pumpenkörper, einer Antriebswelle mit Flügelrad
und einem dem Flügelrad nachgeordnetem Strömungskanal, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Strömungskanals (2;2') ein oder mehrere Strömungsleitbleche (6; 16) angeordnet sind.
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitbleche
(6) im waagerechten Teil des Strömungskanals (2), parallel zu dessen Längsachse (15) zwischen dem Flügelrad (4) und dem senkrechten Teil des
Strömungskanals (21) angeordnet sind.
3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitbleche
(16) im senkrechten Teil des Strömungskanals (2') parallel zu dessen Längsachse (18) angeordnet sind.
4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Strömungsleitbleche (6; 16) im waagerechten Teil des Strömungskanals (2) und im
senkrechten Teil des Strömungskanals (21) angeordnet sind.
Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitbleche
(6) in ihrem horizontalen Verlauf im Bereich des senkrechten Teils des Strömungskanals (21) mit der Innenwand des Pumpenkörpers (1) abschließend angeordnet
sind.
6. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitbleche
(6) sich in ihrem vertikalen Verlauf über den gesamten Querschnitt des waagerechten Teils des Strömungskanals (2) erstrecken.
7. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitbleche
(16) sich in ihrem horizontalen Verlauf über den gesamten Querschnitt des senkrechten Teils des Strömungskanals (2') erstrecken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9317856U DE9317856U1 (de) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Kreiselpumpe mit Strömungsleitblechen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9317856U DE9317856U1 (de) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Kreiselpumpe mit Strömungsleitblechen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9317856U1 true DE9317856U1 (de) | 1994-01-20 |
Family
ID=6901000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9317856U Expired - Lifetime DE9317856U1 (de) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Kreiselpumpe mit Strömungsleitblechen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9317856U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009077166A1 (de) * | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Wilo Ag | Kreiselpumpe mit durchflusssensor |
EP2172654A1 (de) * | 2008-10-01 | 2010-04-07 | Grundfos Management A/S | Kreiselpumpenaggregat |
-
1993
- 1993-11-16 DE DE9317856U patent/DE9317856U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009077166A1 (de) * | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Wilo Ag | Kreiselpumpe mit durchflusssensor |
EP2172654A1 (de) * | 2008-10-01 | 2010-04-07 | Grundfos Management A/S | Kreiselpumpenaggregat |
WO2010037444A1 (de) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Grundfos Management A/S | Kreiselpumpenaggregat |
US8858170B2 (en) | 2008-10-01 | 2014-10-14 | Grundfos Management A/S | Centrifugal pump assembly |
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