威乐:因热爱而坚守,在传承中创新——全速前进(1957–1979)
150年来,创新精神一直是威乐走向成功的源泉,客户满意更是我们最宝贵的财富。为满足广大客户的需求,威乐始终以可靠、高效、舒适和环保为基本原则精进技术。在此基础上,威乐的产品、系统和服务均在全球树立了标杆。
为此推出《因热爱而坚守,在传承中创新》系列文章,向大家揭秘150余年来威乐集团关于创新的故事。
全速/前进(1957-1979)
上一篇讲到,Wilo-Perfecta的业务发展取得了巨大成功(戳蓝字回顾),在接下来的几年里,需求量持续增长。不久之后,公司现有厂房的产能达到了极限。于是,威乐决定扩建并建造一座新厂房。
*威乐公司1948年的样子
为了应对巨大的需求,威乐的新厂房配备了一条现代化生产线。该厂房采用预制构件建造,于1958年正式投入使用。
尽管取得了巨大成功,威乐并没有满足于现状。工程师们继续探索当代技术的创新。然而,个别泵的可靠性问题时有发生。
水泵的密封管将浸入水中的电机旋转部分与定子隔开,这样的设计带来了不少难题。由于管壁仅零点几毫米厚,因此非常脆弱,但又仍需具备极高的强度,以承受较高的系统压力。同时,还需防锈和防磁。密封管和电动机之间的垫圈材料也需要不断改进,因为它必须能够承受20至115摄氏度的温度波动。
为此威乐设定了新目标,意在打造耐用且质量稳定的组件,也再度证明其对质量保证和卓越产品的高度重视。毕竟,仅凭Rütschi的专利并不足以确保成功。只有置身于实际应用的环境中,威乐员工才能获得宝贵的泵技术见解。
引入流水线生产的现代化工厂
与此同时,威乐的生产线依旧全速运转。短短几年后,公司的厂房再次显得过于狭小。然而,Hohe Straße厂区内已经没有多余的空间可供建设新厂房。于是,威乐公司在多特蒙德Hörde区的Nortkirchenstraße的一块地皮上新建了一座综合楼。
该建筑配备了最先进的标准和现代化的流水线生产设备,配套包括自动喷漆系统等设备和设立独立的包装部门。Louis Oplände的超现代化制造规划于1963年落地,而他本人却遗憾未能亲眼见证这一幕。他于1962年5月18日在90岁的高龄辞世。
*1961年在Nortkirchenstraße新建威乐工厂的场景
大型供暖、通风和空调系统的开发
20世纪60年代,时值燃油供热和家庭浴室已成为德国富裕家庭的标配,威乐水泵的产量再次创下新高。不仅新建住宅会安装热水供热系统,旧建筑改造项目也会考虑用这样的系统进行升级。
德国供热系统的发展取得了可喜进展,完备的供暖、通风和空调系统已在城市随处可见。虽然Nortkirchenstraße公司的供热系统业务整体上更庞大也更趋复杂,但由于集中在多特蒙德地区,因而当时的工作重点放在改进生产和工作方法上。
另一方面,新开发的水泵产品可以在威乐工厂自己的供热系统上进行测试和优化。对系统的充分了解催生了许多重要的创新,这些创新至今仍是全球水泵技术不可或缺的一部分。
届时的供水系统面临着一个关键挑战,尤其是在供热、制冷和供水系统中:水泵不仅要保证充足的水量,还要确保适当的压力,以维持整个系统的平稳运行。水泵压力过低会导致整个系统的供水不足,而压力过高则可能导致系统产生恼人的噪音。特别是在现代热水供热技术发展的初期,受“宁多勿少”原则的影响,系统和水泵往往被过度设计和选型。
时至今日,威乐仍在不懈探索如何将水泵的工作压力调整到最佳状态,以确保系统的最佳供水量,同时避免产生噪音,并且尽可能地减少能源消耗。
当代客户维系
深入了解系统是成功维系客户的重要因素之一。即使在早年,Louis Opländer不仅专注于建造全面的供热系统,还提供维护和检修等优质的客户服务。
在20世纪30年代,威乐第三代领袖Wilhelm Opländer甚至将自己的电话号码刻在水泵上,以确保客户在紧急情况下能够随时联系到他。当然,随着20世纪60年代威乐水泵销量的急剧增长,这种做法已经不再切合时宜。
*最佳客户服务:自20世纪30年代起,威乐就在水泵上刻印电话号码,方便客户在遇到紧急情况时无需四处寻找电话号码,而可以立即联系公司。
1963年,威乐第四代领袖Jochen Opländer博士加入公司管理层,肩负起探索符合时代发展的客户维系新方式的任务。
Jochen Opländer博士于1968年11月13日获得的双泵专利
旁通阀
旁通阀的成功开发是在威乐追求完美水泵道路上迈出的又一重要一步。这种差压阀安装在加热回路中的进流和回流之间,以便对水力部件施加机械性影响。
例如当流水的压力过高时,旁通阀就会自行开启以平衡压力。在集中供热的初期,循环泵并未得到最佳适配。当时,精准配置供热系统仍然非常耗时且成本高昂。因此,在许多情况下会使用超大尺寸的水泵来保障足够的热量需求。1968年旁通阀推出后,高扬程带来的扰人噪音则大幅降低。
旁通阀这一新部件的启用,降低了供热系统的扬程,并减少了噪音。水泵输送量可根据用户需求被无级调节到0。通常情况下,较低的数值足以确保供热效果。如若循环泵未能将足够的热水从供热锅炉输送到暖气装置,导致房间无法达到期望的温度,可以通过旁通阀重新调高输送量。除此之外,这种机械方案不失为降低供热成本的好方法。因为在旁通阀出现之前,供热泵不仅无法按实际需求进行工作,而且在供热系统未启用时也会进行不必要的工作。
采用旁通阀为暖气装置提供更灵活的需求导向供给,不仅确保房间的热能利用得到了改善,也减少了资源浪费。不过,由于旁通阀对水泵的能耗降低几乎起不到作用,因此其节能潜力有限。
为了实现更高效的能量调节,必须开发其他解决方案。大约又过了十年,威乐推出用于进一步优化水泵性能的多速开关技术。
自主研发和生产电机
20世纪70年代,威乐决定自主生产水泵的核心 - 电机。在此之前威乐进行了大量关于流体力学、机械、电气控制和控制技术的研究,同时不断完善生产规划、方法和质量控制。
1979年,威乐在爱尔兰利默里克设立分公司,并自主生产输出功率为20瓦和40瓦的全套封闭式电动机,涵盖定子和转子电机组件等。开始自主生产电机标志着威乐发展方向的重要转变。
*爱尔兰利默里克:开始批量生产全套封闭式电动机
家用热水和游泳池技术
1968年,威乐进一步开发了家用热水系统专用的循环增压泵,并新成立了游泳池技术部门。
在循环增压泵的基础上,威乐设计了一种用于供应家用热水的屏蔽泵。这种循环泵负责将热水输送到淋浴室、盥洗盆或洗涤池等取水点。
为使水泵充分发挥功效,还必须打造一套对应的家用热水循环系统。与供热系统相似,该系统是一种环形管道,且必须尽量靠近取水点布设。在该回路中,储存在储水箱中的(热)饮用水通过水泵进行循环,以使热水尽量靠近取水点,从而实现快速供应。这既减少了耗水量,又提高了使用舒适性。
水的pH值是选择与水接触的管路和水泵部件时的一项重要指标,水的硬度同样关键,若水的硬度不足,就会造成金属管路和水泵机械部件的腐蚀。而硬度过高的水又会导致水泵储存系统中产生水垢并造成堵塞。理想的饮用水pH值应在7.0至8.5之间,即中性到微碱性的范围内。所以威乐研发人员的任务就是寻找适用于该pH值范围的最佳材料,以避免上述提及的各种问题。
*1971年法兰克福国际卫生洁具、供暖及空调展(ISH)上的威乐展位
同样也是在1968年,威乐再次对新兴趋势做出了极具前瞻性的应对。许多家境殷实的德国人当时希望在自己新建的住宅建造游泳池,为满足市场需求,威乐特意新成立了游泳池技术部门。一直到1996年,该部门都在负责生产和销售用于公共和私人游泳池的高性能过滤系统以及加热装置、泳池设备、阀件和水处理产品等配件。
威乐始终坚定地致力于技术创新,并于1988年研发了一种采用湿转子电机的自吸式静音型游泳池过滤泵。该新型整泵配备了带集成过滤器的塑料水泵壳体。
*高性能泳池过滤系统
多速开关
如旁通阀章节所述,该部件能有效降低供热系统中的压力,从而减少恼人的噪音,但由于连续抽水需要动力,因此节能效果有限。直到1977年,用于湿转子电机的双级电动多速开关问世,它取代了手动调节液压旁通阀,并带来了显着的节能效果。
届时威乐的目标是再次让威乐泵尽可能适应系统的功率需求,进而减少噪音。除此之外,该解决方案还能实现节能,并可根据加热回路的热量需求进行调整。在三相电机的应用中,可以通过定时开关手动或自动完成切换。
20世纪80年代初,电子变频器使高电机功率湿转子泵首次实现了变速控制。速度控制技术在短短几年内经历了从机械到电力,再到电子应用的发展过程。
水泵驱动的发展趋势
*带四级开关设备的多速开关,配备三相湿转子电机,通过定时开关进行自动控制,例如用于夜间降温或调节热量需求