EP0694698A1 - Kreiselpumpe - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
- F04D15/0016—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves mixing-reversing- or deviation valves
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- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/48—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable for unidirectional fluid flow in reversible pumps
- F04D29/486—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable for unidirectional fluid flow in reversible pumps especially adapted for liquid pumps
Definitions
- the invention relates to a centrifugal pump with an annular pressure chamber surrounding the impeller, which is coaxial to the impeller and in which the medium circulates until it reaches the pump outlet, with no further channels or lines for the medium flowing to the outlet between the pressure chamber and the outlet.
- centrifugal pumps have an annular pressure chamber surrounding the impeller, in the chamber wall of which the outlet is located directly, the outlet being located in a pump side surface which is perpendicular to the impeller axis and with which the pump can be fastened to a surface of a consumer, so that the side surface the pump is on the side surface of the consumer and the inlets and outlets are arranged in both surfaces.
- This known centrifugal pump can not be operated in two directions of rotation, so that it is also not possible to supply different channels, rooms, consumers or systems with the medium due to the choice of direction of rotation.
- the object of the invention is to improve a centrifugal pump of the type mentioned in such a way that, due to the selected direction of rotation of the pump impeller, different channels, rooms, consumers or systems can be supplied with the conveyed medium.
- the pressure chamber has a second pump outlet, that both pump outlets can be closed by a valve closing member, that in a direction of rotation of the impeller, the flow flowing in a first direction closes the first pump outlet and opens the second pump outlet and that in the opposite direction of impeller rotation, the flow flowing in the second direction in the pressure chamber opens the first pump outlet and closes the second pump outlet.
- the first or second outlet is supplied with the conveying medium, the valve closing member of the supplied outlet being opened by the conveying medium and the valve closing member of the non-supplied outlet being closed by the conveying medium.
- the impeller automatically controls due to its direction of rotation, through which outlet the medium is to flow, the other, not supplied outlet is securely closed. This is done with the simplest construction, low installation effort, not enlarged external dimensions and high operational reliability.
- valve closing members have flow surfaces which close the valve closing member in one direction of flow through the conveying medium and open the valve closing member in the opposite direction of flow.
- the valve closing members can be valve closing flaps. A particularly space-saving design with high functional reliability is achieved when the flaps reach into the pressure chamber when open.
- a high level of functional reliability is achieved if a front flap edge forms at least one flow area.
- the front flap edge can protrude nose-like or tongue-shaped.
- both valves are located in or on a pump side surface which is arranged at right angles to the impeller axis and which delimits the pump chamber and with which the pumps can be fastened to the side surface of a consumer or a connecting device. It is also advantageous if the valve closing members are mounted in an insert that lies in the interior of the pump housing. This makes it possible to convert a conventional pump into the pump according to the invention solely by redesigning the insert, i.e. except for the use, all other parts of the pump can remain the same and the pump according to the invention is created only on the basis of the selected insert provided with two closable outlets. The insert can form the pump side surface up to the edge of the pump housing.
- a simple construction, a light and tight connection and a simple assembly are achieved if the two pump outlets and valves are arranged diametrically opposite, the pump inlet being arranged in the middle between the two pump outlets.
- 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.
- 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 surrounds the impeller 4 coaxially and for Side of the impeller has an annular extension 8a, 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.
- the preferably rotationally symmetrical insert 7 lies with its outer wall against the inner wall of the housing 1 and, together with the flange-shaped edge 1a 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.
- 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.
- the second closing member 13 of the second outlet 10 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.
- the valve closing member 13 is closed and the valve closing member 12 is opened.
- flap-shaped valve closing members 12, 13 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, i.e. can open and close depending on the direction of flow.
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Abstract
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Eine hohe Funktionssicherheit wird erreicht, wenn eine vordere Klappenkante mindestens eine Strömungsfläche bildet. Hierbei kann die vordere Klappenkante nasenförmig oder zungenförmig vorstehen.
- 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.
- 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.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- Einen axialen Schnitt durch die Pumpe,
- Fig. 2
- eine Ansicht auf die Seitenfläche der Pumpe und
- Fig. 3
- einen Schnitt durch einen Auslaß nach III-III in Figur 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Claims (10)
- 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.
- 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.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließglieder (12,13) Klappen sind.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe in geöffnetem Zustand in die Druckkammer (8) hineinragt.
- Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Klappenkante (16) mindestens eine Strömungsfläche (17) bildet.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Klappenkante (16) nasenförmig oder zungenförmig vorsteht.
- 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.
- 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.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) bis auf den Rand (1a) des Pumpengehäuses (1) die Pumpenseitenfläche (3) bildet.
- 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.
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