DE1088813B

DE1088813B - Self-priming centrifugal pump for two directions of rotation

Info

Publication number: DE1088813B
Application number: DEM39544A
Authority: DE
Inventors: Walter Benz
Original assignee: Motoren Werke Mannheim AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1958-11-08
Filing date: 1958-11-08
Publication date: 1960-09-08

Description

Selbstansaugende Kreiselpumpe für zwei Drehrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf selbstansaugende Kreiselpumpen für zwei Drehrichtungen, deren Flüssigkeitswege so ausgebildet sind, daß eine gewisse Flüssigkeitsmenge nach dem Abstellen in der Pumpe zurückbleibt und in deren symmetrisch ausgebildetem Austrittsgehäuse zwei spiegelbildlich angeordnete, vom Lauf radumfang ausgehende, sich etwa in Richtung des aus dem Laufrad austretenden Flüssigkeitsstromes nach oben erstreckende Entlüftungskanäle angebracht sind, welche die Strömungswege des Austrittsgehäuses zu einem kleinen Teil ausfüllen. Außerdem ist die Kreiselpumpe, auf die sich die Erfindung bezieht, mit einem in der Nähe des an der höchsten Stelle der Pumpe befindlichen Austrittsstutzens gelegenen Beruhigungsraum versehen.Self-priming centrifugal pump for two directions of rotation The invention refers to self-priming centrifugal pumps for two directions of rotation, their fluid paths are designed so that a certain amount of liquid after parking in the Pump remains behind and two in its symmetrically designed outlet housing mirror-inverted, starting from the running wheel circumference, approximately in the direction the upwardly extending venting channels of the liquid flow emerging from the impeller are attached, which the flow paths of the outlet housing to a small one Fill in part. In addition, the centrifugal pump to which the invention relates is with an outlet near the highest point of the pump provided calming room.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Selbstansaugefähigkeit derartiger Pumpen zu verbessern, so daß die verbesserte Pumpe beispielsweise als Lenzwasserpumpe für direkt umsteuerbare Verbrennungskraftmaschinen zum Antrieb von Schiffen verwendet werden kann.The object of the invention is the self-priming ability to improve such pumps, so that the improved pump, for example, as Bilge water pump for directly reversible internal combustion engines to drive Ships can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer Kreiselpumpe der eingangs erwähnten Bauart dadurch gelöst, daß die Entlüftungskanäle beiderseits einer an der höchsten Stelle des Laufradumfanges angebrachten, den Lauf radaustritt abdeckenden Gehäusepartie liegen und in den Beruhigungsraum ausmünden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Inneren des Austrittsgehäuses eine schwenkbare Klappe derart angeordnet, daß sie einen Entlüftungskanal und den diesem benachbarten Teil der Strömungswege des Austrittsgehäuses an der übergangsstelle zu dem Beruhigungsraum abdeckt. Hierdurch wird erreicht, daß der bei der jeweiligen Drehrichtung nicht benutzte Entlüftungskanal und die benachbarte Austrittsgehäüsepartie die Wirkung des gerade benutzten Entlüftungskanals und der zugehörigen Gehäusepartie nicht stören.According to the invention, this object is achieved in the case of a centrifugal pump mentioned design solved in that the ventilation channels on both sides of a attached to the highest point of the impeller circumference, covering the impeller outlet Housing part and open out into the calming area. In further development According to the invention, a pivotable flap is in the interior of the outlet housing of this type arranged that they have a ventilation duct and this adjacent part of the Flow paths of the outlet housing at the transition point to the calming space covers. This ensures that the not in the respective direction of rotation used ventilation duct and the adjacent outlet housing part the effect Do not interfere with the ventilation duct that is currently being used and the associated housing section.

Zweckmäßig wird die Klappe so angeordnet, daß sie von dem aus der einen Hälfte des Austrittsgehäuses austretenden Flüssigkeitsstrom auf einen an der übergangsstelle von der anderen Gehäusehälfte zum Beruhigungsraum angebrachten Dichtungsrand gepreßt wird und daß die Klappe bei Umkehrung der Drehrichtung des Laufrades zur spiegelbildlichen Anlage an einen ebensolchen Dichtungsrand gelangt. Dadurch wird ein völlig automatisches Arbeiten der Pumpe beim Wechsel der Drehrichtung erzielt.Appropriately, the flap is arranged so that it is from the one half of the outlet housing exiting liquid flow to one at the transition point from the other half of the housing to the calming area attached sealing edge is pressed and that the flap when reversing the direction of rotation of the impeller to mirror-image system arrives at such a sealing edge. This will a completely automatic operation of the pump achieved when changing the direction of rotation.

Die vorstehend erwähnten Klappen sind in Zusammenhang mit Kreiselpumpen normaler, nicht selbstansaugender Bauart für zwei Drehrichtungen mit spiegelbildlich zu einer durch die Wellenachse und durch den Austrittsstutzen verlaufenden Ebene ausgebildeten Austrittsgehäuse bekannt und dienen dazu, bei wechselnder Drehrichtung die gleiche Förderrichtung zu sichern.The aforementioned flaps are in connection with centrifugal pumps normal, not self-priming design for two directions of rotation with mirror image to a plane running through the shaft axis and through the outlet nozzle trained outlet housing known and are used to change the direction of rotation secure the same conveying direction.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe im Schnitt dargestellt, und zwar stellt Fig. 1 einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 2 und Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 dar.In the drawing is an embodiment of the invention Centrifugal pump shown in section, namely Fig. 1 shows a longitudinal cross section the line B-B in Fig. 2 and Fig. 2 shows a longitudinal section along the line A-A in Fig. 1 represents.

Die Pumpe weist ein Eintrittsgehäuse 1 und ein Austrittsgehäuse 2 auf, die im vorliegenden Fall aus einem Stück bestehen. Die Förderflüssigkeit tritt entweder durch eine Öffnung 3 oder 4 ein, j e nach dem, an welche von beiden Öffnungen die nicht dargestellte Saugleitung angeschlossen ist. Die nicht benutzte Öffnung wird durch einen nicht dargestellten Blindflansch verschlossen. In dem Austrittsgehäuse 2 befinden sich zwei Entlüftungskanäle 5 und 6. Diese Kanäle sind beiderseits einer Gehäusepartie 7 angeordnet, die sich an der höchsten Stelle des Umfanges des Laufrades 8 befindet. An der höchsten Stelle des Austrittsgehäuses 2 befindet sich der Austrittsstutzen 9. In der Nähe des Austrittsstutzens 9 liegt ein Beruhigungsraum 10, in den die Entlüftungskanäle 5 und 6 ausmünden.The pump has an inlet housing 1 and an outlet housing 2 which in the present case consist of one piece. The pumped liquid occurs either through an opening 3 or 4, depending on which of the two openings the suction line, not shown, is connected. The unused opening is closed by a blind flange, not shown. In the outlet housing 2 there are two ventilation channels 5 and 6. These channels are one on both sides Housing part 7 arranged, which is at the highest point of the circumference of the impeller 8 is located. The outlet nozzle is located at the highest point of the outlet housing 2 9. In the vicinity of the outlet nozzle 9 is a calming space 10 into which the Vent channels 5 and 6 open out.

Die Entlüftungskanäle erstrecken sich vom Laufradumfang etwa in Richtung des aus dem Laufrad 8 austretenden Flüssigkeitsstromes nach oben und füllen die Strömungswege des Austrittsgehäuses nur zu einem kleinen Teil aus. Ihre Weite entspricht etwa der Austrittsbreite des Laufrades 8, in Wellenachsrichtung gemessen. An der der Gehäusepartie 7 abgewandten Seite sind die Entlüftungskanäle 5 und 6 von Wänden 11 und 12 begrenzt, die an ihrem unteren Ende abgeschrägt sind. Oberhalb der Gehäusepartie 7 ist eine Achse 13 angeordnet, um die eine Klappe 14 derart schwenkbar ist, daß sie entweder den Entlüftungskanal 5 und den benachbarten Teil 16 der Strömungswege des Austrittsgehäuses 2 oder den spiegelbildlich dazu angeordneten Kanal 6 und den Strömungsweg 15 an der Übergangsstelle zum Beruhigungsraum 10 abdeckt. Dabei ist die Klappe 14 derart ausgebildet, daß sie beispielsweise von dem aus dem Entlüftungskanal 6 austretenden Flüssigkeitsstrom auf einen an der Übergangsstelle von dem Beruhigungsraum 10 zu dem Entlüftungskanal 5 und zu dem benachbarten Strömungsweg 15 angeordneten Rand 17 gepreßt wird. Bei umgekehrter Drehrichtung liegt die Klappe 14 auf einem spiegelbildlich dazu angeordneten Rand 18. Die Lage der Ränder 17 und 18 ist so gewählt, daß die Oberseite der angepreßten Klappe 14 etwa in Richtung des aus dem gerade wirksamen Entlüftungskanal austretenden Flüssigkeitsstromes verläuft.The ventilation channels extend upwards from the impeller circumference approximately in the direction of the flow of liquid emerging from the impeller 8 and fill the flow paths of the outlet housing only to a small extent. Their width corresponds approximately to the exit width of the impeller 8, measured in the axial direction of the shaft. On the side facing away from the housing section 7, the ventilation channels 5 and 6 are delimited by walls 11 and 12, which are beveled at their lower end. Above the housing section 7 there is an axis 13, about which a flap 14 can be pivoted in such a way that it either opens the ventilation duct 5 and the adjacent part 16 of the flow paths of the outlet housing 2 or the mirror-inverted duct 6 and the flow path 15 at the transition point to Calming room 10 covers. The flap 14 is designed in such a way that it is pressed, for example, by the liquid flow emerging from the ventilation channel 6 onto an edge 17 arranged at the transition point from the calming chamber 10 to the ventilation channel 5 and to the adjacent flow path 15. When the direction of rotation is reversed, the flap 14 lies on a mirror-inverted edge 18. The position of the edges 17 and 18 is selected so that the top of the pressed-on flap 14 runs approximately in the direction of the liquid flow emerging from the ventilation duct that is currently in effect.

Die Klappe 14 kann aus Metall mit einem Gummibelag oder aus Gummi oder aus elastischem Kunststoff mit oder ohne Stützeinlage bestehen. Statt auf der Achse 13 gelagert zu sein, kann die Klappe 14 auch in sich biegsam an einer Einspannstelle ausgeführt sein, die an Stelle der Achse 13 tritt. Das Laufrad 8 ist auf einer Welle 19 befestigt, die in Lagern 20 und 21 läuft, die wiederum von einem Lagergehäuse 22 gehalten werden. Das mit Radialschaufeln 23 versehene Laufrad 8 läuft in Schleifringen 24 und 25 und ist allseitig geschlossen. Es können auch einseitig offene Laufräder oder sogenannte Kanalräder für Schmutzwasserförderung verwendet werden. Die Welle 19 wird durch eine Stopfbüchse 26 abgedichtet, die mit axialen oder radialen Gleitflächen versehen sein kann. Anschließend an die Wände 11 und 12 ist das Laufrad 8 von einem Diffusor 27 umgeben.The flap 14 can consist of metal with a rubber coating or of rubber or of elastic plastic with or without a support insert. Instead of being mounted on the axis 13, the flap 14 can also be designed to be inherently flexible at a clamping point which takes the place of the axis 13. The impeller 8 is mounted on a shaft 19 which runs in bearings 20 and 21, which in turn are held by a bearing housing 22. The impeller 8 provided with radial blades 23 runs in slip rings 24 and 25 and is closed on all sides. Impellers that are open on one side or so-called channel wheels can also be used for pumping waste water. The shaft 19 is sealed by a stuffing box 26 which can be provided with axial or radial sliding surfaces. Subsequent to the walls 11 and 12 , the impeller 8 is surrounded by a diffuser 27.

Der Entlüftungsvorgang kommt etwa folgendermaßen zustande: Nach dem Abstellen der Pumpe fällt die Förderflüssigkeit in der zu einem nicht dargestellten, mehrere Meter unterhalb der Pumpe liegenden Entnahmebehälter führenden Saugleitung herab bis auf das Niveau des Sammelbehälters. In dem Eintrittsgehäuse 1 bleibt eine Restmenge Flüssigkeit bis zu der Höhe C-C stehen. Wird die Pumpe beispielsweise in Richtung .des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles in Bewegung gesetzt, so wird ein Teil des Inhaltes des Eintrittsgehäuses 1 durch das Laufrad gefördert, so daß der Flüssigkeitsspiegel auf das Niveau D-D sinkt. Zusammen mit dem Laufrad läuft dann ein Flüssigkeitsluftgemisch um, von dem ein Teil durch den Entlüftungskanal 6 austritt und in den Beruhigungsraum 10 gelangt, wo die mitgeführte Luft abgeschieden wird und durch den Druckstutzen entweicht. Die durch den Kanal 5 in den Beruhigungsraum 10 gelangte Flüssigkeit hat an dieser Stelle ihre aufwärts gerichtete Geschwindigkeit weitgehend verloren und fällt durch den Strömungsweg 16 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles nach unten, um an der Unterkante der Wand 12 Wieder von dem Laufrad 8 erfaßt zu werden. Der beschriebene Vorgang dauert so lange an, bis die Saugleitung völlig entlüftet ist, worauf dann die normale Flüssigkeitsförderung der Pumpe wieder einsetzt. Bei umgekehrter Drehrichtung tritt der Entlüftungskanal 6 und die zugehörige Gehäusepartie 15 in Tätigkeit, während die Klappe 14 eine spiegelbildliche Stellung einnimmt.The venting process comes about as follows: After the pump has been switched off, the pumped liquid falls down to the level of the collecting container in the suction line leading to a removal container (not shown) that is located several meters below the pump. A residual amount of liquid remains in the inlet housing 1 up to the level CC. If the pump is placed, for example, in the direction .of in FIG. 1, the arrow drawn in motion, so a part of the content of the inlet casing 1 is conveyed through the impeller, so that the liquid level drops to the level DD. A liquid-air mixture then circulates together with the impeller, part of which exits through the ventilation duct 6 and reaches the calming chamber 10, where the entrained air is separated off and escapes through the pressure port. The liquid which has passed through the channel 5 into the calming chamber 10 has largely lost its upward velocity at this point and falls down through the flow path 16 in the direction of the arrow drawn in, to be picked up again by the impeller 8 at the lower edge of the wall 12 . The process described lasts until the suction line is completely vented, after which the normal pumping of liquid by the pump starts again. When the direction of rotation is reversed, the ventilation duct 6 and the associated housing section 15 come into action, while the flap 14 assumes a mirror-image position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Self-priming centrifugal pump for two directions of rotation, the fluid paths of which are designed in such a way that a certain amount of fluid remains in the pump after it has been switched off and in its symmetrically designed outlet housing two mirror-inverted arranged, starting from the impeller circumference, approximately in the direction of the one emerging from the impeller Liquid flow upwardly extending venting channels are attached, which fill the flow paths of the outlet housing to a small extent, with a calming space located near the outlet nozzle located at the highest point of the pump, characterized in that the venting channels (5, 6) on both sides of a the highest point of the impeller circumference, the housing section (7) covering the impeller outlet and opening into the calming chamber (10).

2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that a pivotable flap (14) is arranged in the interior of the outlet housing (2) such that it has a ventilation duct (5, 6) and the part (15, 16) of the flow paths adjacent to it Covering the outlet housing (2) at the transition point (17, 18) to the calming space (10).

3. Centrifugal pump according to claim 1 and 2, characterized in that the flap (14) is arranged such that it is from the example of one half (6, 16) of the outlet housing (2) exiting liquid flow to one at the transition point from the other housing half (5, 15) to the calming chamber (10) attached sealing edge (17) is pressed and that the flap (14) arrives at reversal of the direction of rotation of the impeller (8) to the mirror-image system on such a sealing edge (18).

4. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the impeller (8) is provided with radial blades in a manner known per se. Documents considered: German Patent No. 698 484.