DE7913106U1

DE7913106U1 - PUMPING DEVICE FOR A LIQUID

Info

Publication number: DE7913106U1
Application number: DE19797913106
Authority: DE
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1980-07-24

Description

G 3654 Voith Turbo GmbH & Co. KGG 3654 Voith Turbo GmbH & Co. KG

Kennwort: "Schleuderscheibenpumpe" CrailsheimKeyword: "centrifugal disc pump" Crailsheim

Pumpvorrichtung für eine FlüssigkeitPump device for a liquid

Die Erfindung geht aus von einer Pumpvorrichtung für eine Flüssigkeit, insbesondere für die Ärbeissflüssigkeit einer hydrody-' namischen Stelikupplung, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, bekannt aus der GB-P.3 1 0o4 0Q7. Eine solche pumpvorrichtungThe invention is based on a pumping device for a liquid, especially for the odor of a hydrody- ' Named Stelikupplung, according to the preamble of claim 1, known from GB-P.3 1 0o4 0Q7. Such a pumping device

/Flüssigkeit
dient zu dem Zweck, aus dem unteren Teil eines tfaschinengehäuses (Sumpf), in dem sich die Flüssigkeit angesammelt hat, in einen Hechbehälter zu fördern. Ss ist bekannt, hierzu eine in den Sumpf eintauchende Schleuderscheibe vorzusehen, deren Drehachse im wesentlichen horizontal angeordnet ist und die mit einem feststehenden, in dem Maschinengehäuse angeordneten Förderkanal zusammenarbeitet, der etwa ein Viertel des ümfanges der Schleuderscheibe (vom tiefsten Punkt bis in den Bereich der horizontalen Mittelebene) umhüllt./Liquid
serves the purpose of pumping from the lower part of a tf engine housing (sump), in which the liquid has accumulated, into a hack container. It is known to provide a centrifugal disk dipping into the sump, the axis of rotation of which is arranged essentially horizontally and which cooperates with a stationary conveying channel arranged in the machine housing, which is about a quarter of the circumference of the centrifugal disk (from the lowest point to the area of the horizontal median plane).

Bei der bekannten Pumpvorrichtung setzt sich der Förderkanal entlang einer vertikalen Seitenwand des Maschinengehäuses nach oben fort. Am oberen Ende des Förderkanals befindet sich eine Umlenkung, welche die geförderte Flüssigkeit dem HochbehälterIn the known pumping device, the delivery channel settles along a vertical side wall of the machine housing upwards. There is one at the top of the conveyor channel Deflection, which the pumped liquid to the elevated tank

Bisher hat es Schwierigkeiten bereitet, eine solche Pumpvorrichtung derart zu gestalten, daß ihre Förderleistung befriedigte. Bei der bekannten Pumpvorrichtung ist versucht worden, eine ausreichende Förderleistung dadurch zu erzielen, daß entlang der äußeren Begrenzung der Schleuderscheibe seitlich ein Blechring derart angeordnet ist, daß sich zwischen diesem und der Schleuderscheibe ein ringförmiger Zwischenraum befindet, der sich in Richtung nach außen verjüngt.So far it has been difficult to use such a pumping device to design in such a way that their delivery performance was satisfied. In the known pumping device attempts have been made to achieve a sufficient To achieve delivery capacity in that a sheet metal ring laterally along the outer boundary of the centrifugal disk is arranged such that there is an annular space between this and the centrifugal disk, which is in Tapered towards the outside.

Bei der bekannten Pumpvorrichtung ist es erforderlich, daß die Schleuderscheibe verhältnismäßig tief in die im Sumpf angesammelte Flüssigkeit eintaucht. Deshalb dürfte dort die erforderliche Antriebsleistung für die Schleuderscheibe verhältnismäßig hoch sein.In the known pumping device, it is necessary that the The centrifugal disk is immersed relatively deeply in the liquid that has accumulated in the sump. Therefore there should be the required Drive power for the centrifugal disk should be relatively high.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für Pumpvorrichtungen mit Schleuderscheiben sind hydrodynamische Stellkupplungen. Dies sind Kupplungen der Föttinger-Bauart, deren Füllungsgrad veränderbar ist. Zu diesem Zweck sind in der umlaufenden Xupplungsschale Abspritzdüsen angeordnet, durch die ständig Arbeitsflüssigkeit aus dem Kupplungs-Arbeitsraum nach außen abgeführt wird. Diese Arbeitsflüssigkeit sammelt sich in dem Sumpf des Kupplungsgehäuses; sie muß von dort in einen Hochbehälter gefördert werden, damit sie von dort über ein Steuerventil wieder dem Kupplungs-Arbeitsraum zugeführt werden kann. Wenn die Drehachse einer solchen hydrodynamischen Stellkupplung horizontal angeordnet ist, dann bietet es sich an, als Pumpvorrichtung zum Fördern der Arbeitsflüssigkeit in den Hochbehälter eine Schleuderscheibe zu benutzen, weil diese an der umlaufenden KupplungsschaIe befestigt oder angeformt werden kann. Da aber bisher - wie schon erwähnt - die Förderleistung der Schleuderscheiben nicht befrie- | digte, war man gezwungen, andere herkömmliche Pumpen, z. B. J Kreisel- oder Zahnradpumpen zu verwenden oder man mußte auf die $ vertikale Anordnung der Kupplungsdrehachse ausweichen. Hierbei fr kann bei einer bekannten hydrodynamischen Stellkupplung (DS-PS fe 2 501 70S) auf eine Pumpvorrichtung verzichtet werden. fA preferred area of application for pump devices with centrifugal disks are hydrodynamic actuating clutches. These are couplings of the Föttinger design, the degree of filling of which can be changed. For this purpose, spray nozzles are arranged in the rotating clutch shell, through which working fluid is constantly discharged to the outside from the clutch working space. This working fluid collects in the sump of the clutch housing; it must be conveyed from there into a high-level tank so that it can be fed back to the clutch working space from there via a control valve. If the axis of rotation of such a hydrodynamic adjusting coupling is arranged horizontally, then it is advisable to use a centrifugal disk as a pumping device for conveying the working fluid into the elevated tank, because this can be attached or molded to the rotating coupling shell. But since so far - as already mentioned - the delivery rate of the centrifugal discs has not been reduced ended, one was forced to use other conventional pumps, e.g. B. J centrifugal or gear pump to use or you had to resort to the $ vertical arrangement of the coupling axis of rotation. A pumping device can be dispensed with in the case of a known hydrodynamic control coupling (DS-PS fe 2 501 70S). f

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte bekannte Schleuderscheiben-Pumpvorrichtung derart weiterzubilden, daß sie trotz möglichst geringer Eintauchtiefe eine hohe Förderleistung erbringt.The present invention is based on the object mentioned known centrifugal disk pumping device in such a way that, despite the smallest possible immersion depth provides a high delivery rate.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Pumpvorrichtung gelöst.This object is achieved by the pumping device specified in claim 1 solved.

Durch die Kombination der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale f, g und h wird folgendes erreicht: Dadurch, daß der Förderkanal im Bereich der horizontalen Mittelebene der Schleuderscheibe endet und die bis hierhin geförderte Flüssigkeit nochmal zurück in die Ringnut der Schleuderscheibe lenkt, wird die Flüssigkeit ein zweites Mal beschleunigt. Wesentlich ist ferner, daß die nunmehr von der Schleuderscheibe abspritzende Flüssigkeit im wesentlichen entlang der sogenannten Abspritzebene ohne besondere Einbauten (Führungskanäle oder dgl.) in den oberen Bereich des Ge-' häuses gelangt und dort durch eine vorzugsweise im Gehäusedeckel angeordnete Umlenkung dem Hochbehälter zugeführt wird. Hierbei besteht ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Bauweise gegenüber der bekannten Pumpvorrichtung (GB-PS 1 004 007) darin, daß nicht nur die an einem einzigen Punkte den Bereich i| der Schleuderscheibe verlassende Flüssigkeitsmenge aufgefangenBy combining the features specified in claim 1 f, g and h, the following is achieved: The fact that the conveyor channel in the The area of the horizontal center plane of the centrifugal disc ends and the liquid conveyed up to this point is returned to the The ring groove of the centrifugal disc directs, the liquid is accelerated a second time. It is also essential that the now Liquid sprayed off by the centrifugal disk essentially along the so-called spray plane without any special internals (Guide channels or the like.) Arrives in the upper area of the housing and there through a preferably in the housing cover arranged deflection is fed to the elevated tank. There is an essential difference in the construction according to the invention compared to the known pumping device (GB-PS 1 004 007) in that not only the at a single point the area i | the amount of liquid leaving the centrifugal disc is collected

und weitergeleitet wird, sondern daß vielmehr die auf einem verhältnismäßig großen, oberhalb der Drehachse liegenden Umfangsbereich der Schleuderscheibe abspritzende Flüssigkeitsmenge von der sich quer durch das Gehäuse erstreckenden Umlenkung erfaßt J und in den Hochbehälter geführt wird. Mit anderen V/orten: Zs wird ein großer, in der Regel 90 ° übersteigender Drehwinkel der η Schleuderscheibe zum Abspritzen der Flüssigkeit ausgenutzt.and is passed on, but rather that the amount of liquid spurting off on a relatively large circumferential area of the centrifugal disk lying above the axis of rotation is captured by the deflector extending transversely through the housing and guided into the elevated tank. In other words: Zs, a large angle of rotation of the η centrifugal disk, usually exceeding 90 °, is used to spray the liquid.

Dadurch wird die Förderleistung der Schleuderscheiben-Pumpvorrichtung entscheidend verbessert. Dabei zeigte es sich überraschend, daß durch die zweifache Beschleunigung der geförderten Flüssigkeit die Schleuderscheibe nur wenige Millimeter in die im Sumpf angesammelte Flüssigkeit eintauchen muß. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn es sich bei der Flüssigkeit um öl handelt. Denn durch die Erfindung wird erreicht, daß die bisher zu beobachtende Schaumbildung und Aufheizung des Öles weitgehend unterbunden ist.This increases the delivery rate of the slinger pumping device significantly improved. It turned out, surprisingly, that by the twofold acceleration of the funded Liquid the centrifugal disc only has to immerse a few millimeters in the liquid that has accumulated in the sump. This is of particular advantage when the liquid is oil. Because the invention achieves that so far Foaming and heating of the oil that can be observed is largely prevented.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims described.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is illustrated below with reference to that shown in the drawing Exemplary embodiment explained. In the drawing shows

Figur 1 eine hydrodynamische Stellkupplung miο einer Schleuderscheiben-Pumpvorrichtung im Längsschnitt]Figure 1 shows a hydrodynamic adjusting clutch with a centrifugal disk pumping device in longitudinal section]

Figur 2 einen Querschnitt nach Linie 1I-II der Figur 1.FIG. 2 shows a cross section along line 1I-II of FIG.

In der Zeichnung sind die wesentlichen Teile einer in einem Gehäuse angeordneten hydrodynamischen Stellkupplung und der dazugehörenden Schleuderscheiben-Pumpvorrichtung wie folgt bezeichnet :In the drawing, the essential parts are one in one housing arranged hydrodynamic servo coupling and the associated Centrifugal disc pumping device designated as follows:

10 Gehäuse10 housing

11 Sumpf11 swamp

12 Hochbehälter
IJ Gehäusedeekel
I²J- Zwischenflansch12 elevated tanks
IJ case cover
I ² J intermediate flange

15 Motor, der mittels des Zwischenflansches 14 am Gehäuse 10 befestigt ist15 motor which is fastened to the housing 10 by means of the intermediate flange 14 is

16 Motorzapfen |16 motor spigots |

17 Abtriebswelle (deren Lagerung Im Gehäuse 10 Ist nur schema- J tisch angedeutet) |17 Output shaft (its bearing in the housing 10 is only indicated schematically) |

20 hydrodynamische Kupplung20 hydrodynamic coupling

21 Primärschaufelrad, befestigt auf dem Motorzapfen ΐδ !21 Primary impeller, attached to the motor journal ΐδ!

22 Sekundärschaufelrad,, befestigt auf der Abtriebswelle 17 ^! 22 Secondary impeller ,, attached to the output shaft 17 ^!

23 Kupplungsschale, befestigt am Primärschaufelrad 2123 Coupling shell, attached to the primary impeller 21

2.K Abspritzdüsen, eingesetzt In die Kupplungsschale 23 _;, 2.K spray nozzles, inserted into the coupling _{shell 23;} ,

25 Fülleitung, ausgehend vom Hochbehälter 12 und einmündend in das Innere der KupplungsschaIe 2525 filling line, starting from elevated tank 12 and opening into the inside of the clutch shell 25

26 Steuerventil, eingebaut ?.n die Fülleitung 25 26 Control valve, built-in? .N the filling line 25

JO Schleuderscheibe, die an das Primärschaufelrad 21 angeformtJO slinger, which is molded onto the primary impeller 21

isö und geringfügig in den Sumpf 11 eintaucht 51 am Umfang der Schleuderscheibe 30 angeordnete, nach außen offene Ringnut, deren Querschnitt trapezförmig ist, wobei er sich von innen nach au3en verbreitertisö and dips slightly into the sump 11 51 arranged on the circumference of the centrifugal disk 30, to the outside open annular groove, the cross-section of which is trapezoidal, where he widens from the inside out

32 irn Gehäuse 10 angeordneter Förderkanal, der - ausgehend von unten etwa ein Viertel des Umfanges der Schleuderscheibe J>0 umhüllt und an seinem oberen Ende zurück in die Ringnut 31 ausmünden32 in the housing 10 arranged conveying channel, which - starting from below, envelops about a quarter of the circumference of the centrifugal disk J> 0 and opens out back into the annular groove 31 at its upper end

33 Förderkanal, der wie der Förderkanal 32 ausgebildet, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet und bei der umgekehrten Drehrichtung der Schleuderscheibe 30 v/irksam ist33 conveyor channel, which is designed like the conveyor channel 32, but arranged on the opposite side and on the opposite side Direction of rotation of the centrifugal disk 30 v / is ineffective

34 im Gehäusedeckel 13 oberhalb der Schleuderscheibe 30 angeordnete Umlenkung, die sich in der Schnittebene der Figur 2, das ist in etwa die sogenannte Abspritzebene, über die gesamte Breite des Gehäuses 10 erstreckt34 arranged in the housing cover 13 above the centrifugal disk 30 Deflection that is in the sectional plane of Figure 2, that is approximately the so-called spray plane, over the entire Width of the housing 10 extends

35 Seitenwand des Hochbehälters 1235 Side wall of the elevated container 12

3O zwischen Gehäusedeckel 13 und Oberkante der Seitenwand 35 verbleibende Sintrittsöffnung in den Hochbehälter 123O between the housing cover 13 and the upper edge of the side wall 35 remaining entrance opening into the elevated tank 12

Die Pumpvorrichtung arbeitet wie folgt: Die von der rotierenden Schleuderscheibe 30 beim Eintauchen in den Sumpf 11 mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen werden zunächst in den Förderkanal 32 geschleudert (Pfeile 9). Der nach oben immer enger werdende Förderkanal 32 lenkt die nach oben transportierte Flüssigkeit zurück in die Ringnut 31 (Pfeile 8). Dort wird die Flüssigkeit durch die Schleuderscheibe 30 ein zweites Mal beschleunigt und in verschiedenen Richtungen, jedoch überwiegend innerhalb Her Abspritzebene nach oben geschleudert (Pfeile 7). Der größte Teil der abgeschleuderten Flussigkextsmenge wird von der Umlenkrinne 3^ erfaßt und durch die Eintrittsöffnung yo in den Hochbehälter 12 geleitet. Von dort gelangt die Arbeitsflussigkext in dosierter Menge (Steuerventil 26) über die Füiieitung 25 in das Innere der hydrodynamischen Kupplung 10. Aus dieser· wird ständig eine gewisse Flussigkextsmenge über die Düsen 24 abgespritzt. Somit stellt sich - konstante Motordrehzahl angenommen - je nach dem Füllungsgrad der Kupplung eine bestimmte Drehzahl der Abtriebs-' welle ein.The pumping device works as follows: The liquid particles entrained by the rotating centrifugal disk 30 when they are immersed in the sump 11 are first thrown into the conveying channel 32 (arrows 9). The conveying channel 32, which becomes increasingly narrower towards the top, directs the liquid transported upwards back into the annular groove 31 (arrows 8). There, the liquid is accelerated by the centrifugal disc 30 a second time and in different directions but predominantly within Her Abspritzebene thrown upwards (arrows 7). The major part of the thrown-off liquid cexus is caught by the deflecting channel 3 ^ and passed through the inlet opening yo into the elevated tank 12. From there, the working fluid gets into the interior of the hydrodynamic coupling 10 in a metered amount (control valve 26) via the feed line 25. Thus - assuming a constant engine speed - a certain speed of the output shaft is set depending on the degree of filling of the clutch.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht noch darin, da3 die von der Schleuderscheibe 30 nach oben abgeschleuderte Flüssigkeit mittels der Umlenkrinne 34 derart umgelenkt wird, da3 sich eine Komponente der Strömungsrichtung ergibt, die parallel zur Drehachse der Kupplung verläuft. Dies ist ein weiterer Unterschied zu der bekannten Bauweise gemä3 GB-PS 1 054 007·Another essential feature of the invention is that the liquid thrown off by the centrifugal disk 30 upwards is deflected by means of the deflection channel 34 in such a way that 3 a component of the flow direction results which runs parallel to the axis of rotation of the coupling. This is another difference to the known construction according to GB-PS 1 054 007

02.05.79 Sh/SKn05/02/79 Sh / SKn

Claims

• ■ * · G 5654 Voith Turbo GmbH & Co.KG Password: "Centrifugal disc pump" Crailsheim prüche

1. Pump device for a liquid, in particular for the working liquid of a hydrodynamic adjusting clutch, comprising the following components:

. a) a housing (10), the lower part of which forms a collecting container (sump 11) for the liquid;

b) an elevated tank (12) into which the liquid collected in the sump is to be conveyed;

c) a centrifugal disk (30) which is immersed in the sump (11) and whose axis of rotation is arranged essentially horizontally;

d) a stationary conveying channel (32; 33) arranged in the housing and about a quarter of the circumference of the centrifugal disk (30), starting from below, enveloped;

e) a deflector (34) arranged in the upper area of the housing, which transfers the pumped liquid to the elevated tank

(12) feeds; characterized,

f) da3 the centrifugal disk (30) is radial on its circumference has an outwardly open annular groove (31);

g) that the conveying channel (32; 33) ends in the area of the horizontal center plane of the centrifugal disk (30) and back in Annular groove (31) opens out;

h) that the deflection (34) extends transversely through the housing (10), namely along one through the centrifugal disk (30) certain, essentially horizontal plane ("spray plane").

2. Pump device according to claim 1, characterized in that the clear width of the conveyor channel (32; 33) decreases from bottom to top.

3. Pump device according to claim 2, characterized in that the clear width of the conveying channel (32j 33) in the lower area about three to five times the thickness of the centrifugal disk (30) and is smaller than the gap in the upper area Slinger is.

K. Pump device according to one of Claims 1 to J>, characterized by a symmetrical arrangement of two conveying channels (32 and 33) for the two directions of rotation of the centrifugal disk (30).

5. Pump device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the deflection (34) over the entire Width of the housing (10) extends.

β. Pumping device according to one of claims 1 to 5 "wherein the annular groove (31) is bounded by side surfaces gekannzeichnet characterized in that the side surfaces opposite the Abspritzebene a maximum I5 ° magnitude angular gcrei ₆ are t, then the cross-sectional area which the annular groove (31 ) widened outwards.

7. Pump device according to claim 6, characterized in that the cross-sectional area of the annular groove (31) is trapezoidal.

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