EP0694698B1 - Kreiselpumpe - Google Patents

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EP0694698B1
EP0694698B1 EP95107775A EP95107775A EP0694698B1 EP 0694698 B1 EP0694698 B1 EP 0694698B1 EP 95107775 A EP95107775 A EP 95107775A EP 95107775 A EP95107775 A EP 95107775A EP 0694698 B1 EP0694698 B1 EP 0694698B1
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EP
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pump
flow
impeller
outlet
pressure chamber
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EP95107775A
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EP0694698A1 (de
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Günter Strelow
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Wilo GmbH
Original Assignee
Wilo GmbH
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Publication date
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • 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 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.
  • centrifugal pumps known from EP 0218031 have an annular pressure chamber surrounding the impeller, the outlet is located directly in the chamber wall, the outlet being in a pump side surface, which is perpendicular to the impeller axis and with which the Pump can be attached 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.
  • 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.
  • Pumps operated with switchable directions of rotation are e.g. from GB 2 202 133 A, EP 0 128 579 A 1, Fr 2 598 183 Al and US 4,331,295.
  • Pumps for windscreen washers at which by changing the direction of rotation either Front window or the rear window with washing liquid is supplied.
  • Only for the pump from the US 4 331 295 is the with different directions of rotation Washing liquid from a container 1 or a container 2 sucked in to always feed them to the same nozzle.
  • Centrifugal pump with a fixed direction of rotation known at the conveying direction thanks to internal adjustable flaps can be switched between two connecting pieces.
  • the object of the invention is to provide a centrifugal pump improve the type mentioned so 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.
  • 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, and that both valves in 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.
  • 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.
  • 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.
  • the valve closing elements can close valve flaps be.
  • a high level of functional reliability is achieved if a front flap edge at least one flow area forms.
  • the front flap edge can be nose-shaped or stick out like a tongue.
  • valve closing members are stored in an insert in the interior of the Pump housing is inserted. This will make it possible
  • the Use down to the edge of the pump housing Form the pump side surface.
  • a disc-shaped, in particular circular disc-shaped Pump housing 1 is with a side surface 2 on the Housing of an electric motor, not shown, and with the opposite side surface 3 on the side surface a consumer or a connection device attachable.
  • the axis of the housing disc lies on the Axis of the pump impeller 4, the 5 via a shaft Electric motor is driven.
  • 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 rests with its outer wall on the inner wall of the housing 1 and, together with the flange-shaped edge la 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 each from one side through an axis 15 hinged flap is formed, being in the closed Condition of the closing member or the flap thereof
  • Side surface 14 is swept by the medium, that circles in the pressure chamber 8. This the pressure chamber facing side surface 14 points on the axis 15 facing away from a nose or tongue 16, the one forms oblique flow surface 17 which in the Flow path of the circulating fluid at an angle protrudes.
  • the first closing member 12 of the outlet 9 through the Pumped medium closed and kept closed because the Pumped medium with this closing element first Articulation point or the axis 15 reached and only after that the top or side surface 14 of the closing member reached so that the pumped medium on the side surface 14th exerts a flow pressure that the first closing member 12 closes or keeps closed.
  • the second closing member 13 of the second outlet 10 is but in the opposite direction from the perspective of Flow of the medium is arranged so that the Fluid first the front edge and thus the Nose / tongue 16 of the closing member 13 is reached.
  • Closing link types must be formed as long as provided is that the circulating fluid in the pressure chamber operate the locking member, i.e. depending on Flow direction can open and close.

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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 aus der EP 0218031 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.
Pumpen, die mit umschaltbaren Drehrichtungen betrieben werden können sind z.B. aus GB 2 202 133 A, EP 0 128 579 A 1, Fr 2 598 183 Al und US 4 331 295 bekannt. Hier handelt es sich um Pumpen für Scheibenwaschanlagen, bei denen durch Umschaltung der Drehrichtung entweder die Frontscheibe oder die Heckscheibe mit Waschflüssigkeit beliefert wird. Lediglich bei der Pumpe aus der US 4 331 295 wird bei verschiedenen Drehrichtungen die Waschflüssigkeit aus einem Behälter 1 oder einem Behälter 2 angesaugt, um sie immer derselben Düse zuzuführen. Neben diesen Schriften ist aus der NL 92 795 eine Kreiselpumpe mit fester Drehrichtung bekannt, bei der durch interne verstellbare Klappen die Förderrichtung zwischen zwei Anschlußstutzen umgeschaltet werden kann.
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, und daß beide Ventile in 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.
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.
Es 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 erreicht, da 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 la 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 (9)

  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) zwei Pumpenauslässe (9,10) aufweist, zwischen denen mittig der Pumpeneinlaß angeordnet ist.
    daß für beide Pumpenauslässe (9,10) jeweils ein Ventilschließglied (12,13) vorgesehen ist durch welche die Pumpenauslässe (9,10) 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,
    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, und
    daß beide Ventile in 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.
  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.
  3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließglieder (12,13) Klappen sind.
  4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe in geöffnetem Zustand in die Druckkammer (8) hineinragt.
  5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Klappenkante (16) mindestens eine Strömungsfläche (17) bildet.
  6. Kreiselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Klappenkante (16) nasenförmig oder zungenförmig vorsteht.
  7. 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. Kreiselpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) bis auf den Rand (la) des Pumpengehäuses (1) die Pumpenseitenfläche (3) bildet.
  9. 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.
EP95107775A 1994-05-25 1995-05-22 Kreiselpumpe Expired - Lifetime EP0694698B1 (de)

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DE4418153A DE4418153A1 (de) 1994-05-25 1994-05-25 Kreiselpumpe

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