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Dichtungseinrichtung für die Welle eines
Tauchkreis elpumpenaggregates
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Welle eines Tauchkreiselpumpenaggregatesführt, die durch den Dichtungsabschnitt und in den Motor hineingebracht wird.
Demgemäss ist einHauptziel der Erfindung die Schaffung eines Dichtungsteiles für einen Tauchmotor, bei welchem die innere Motorflüssigkeit mit der Aussenflüssigkeit nicht in Berührung kommt.
Die Erfindung besteht darin, dass im Ringraum eine Zwischenflüssigkeit eingefüllt ist, die ein höheres spez. Gewicht besitzt als die Schmierflüssigkeit für den Motor, so dass die Zwischenflüssigkeit den unteren
Teil des Ringraumes ausfüllt, u. zw. so weit, dass sie wenigstens einen Teil eines von einer mit der ober- sten Kammer des Dichtungsbehälters in Verbindung stehenden Bohrung zum unteren Teil des Ringraumes führenden Rohres ausfüllt, um die Schmierflüssigkeit im Ringraum von der Aussenflüssigkeit zu tren- nen.
Weitere Einzelheiten der Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschrei- bung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt, welcher ein Tauchpumpenaggregat darstellt, das am Grund einer Brunnenbohrung angeordnet ist und einen erfindungsgemässen Dichtungsabschnitt zwischen
Motor und Pumpe besitzt. Die Fig. 2a und 2b stellen einen Längsschnitt des Dichtungsteilstückes im we- sentlichen längs der Linie 2-2 der Fig. 1 und 3 dar, wobei die Fig. 2a angenähert die obere Hälfte des
Dichtungsabschnittes und die Fig. 2b angenähert die untere Hälfte des Dichtungsabschnittes zeigt. Fig. 3 ist ein Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 3-3 der Fig. 2a. Fig. 4 ist ein Teillängsschnitt des oberen
Teiles der Dichtungseinrichtung längs der Linie 4-4 der Fig. 3. Fig. 5 ist ein Teillängsschnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 3.
Die Fig. 6,7, 8 und 9 sind schematische Längsschnitte des Dichtungsteiles, welche die verschiedenen Rohre und Öffnungen, die in den Fig. 2a, 2b, 4 und 5 gezeigt sind, aus Gründen der
Erläuterung in der gleichen Ebene angeordnet sind. Diese Fig. 6,7, 8 und 9 erläutern vier verschiedene Zustände und die jeweilige Lage der Flüssigkeiten im Dichtungsteil.
Gemäss der Fig. 1 ist der Elektromotor mit 10 bezeichnet. Er ist an seinem oberen Ende mit dem erfindungsgemässen Dichtungsabschnitt verbunden, welcher mit 11 bezeichnet ist. Das obere Ende des Dichtungsabschnittes 11 ist mit der, mit 12 bezeichneten, Pumpe verbunden. Die Welle des Motors 10 treibt über eine Zwischenwelle 18, welche durch den Dichtungsabschnitt 11 hindurchgeht, die Welle der Pumpe 12 an.
Der Dichtungsabschnitt 11 besteht aus einem röhrenförmigen Gehäuse 13, dessen oberes Ende mit einem Dichtungsbehälter 14 und dessen unteres Ende mit einem Trennglied 15 verbunden ist, von welchem sich ein zweites röhrenförmiges Gehäuse 16 nach unten erstreckt, und einem Verbindungskopf 17, welcher am unteren Ende des Gehäuses 16 anschliesst. Diese Teile sind zur dichtenden und drehbaren Lagerung der durchgehenden Welle 18 (Fig. 2a, 2b) axial fluchtend angeordnet und in dichter Verbindung miteinander. Das obere Ende der Welle 18 ist mittels einer Nutkupplung mit der Welle der Pumpe 12 (Fig. 2a) und das untere Ende der Welle 18 mittels einer Nutkupplung mit der Welle des Motors 10 (Fig. 2b) verbunden.
Ein Trägerrohr 19, welches einen inneren Durchmesser besitzt, der grösser ist als der Durchmesser der Welle 18, umgibt die Welle 18 und ist an seinem unteren Ende im Trennglied 15 befestigt (Fig. 2b) und an seinem oberen Ende vom Gehäuse 20 gehalten (Fig. 2a), das seinerseits im unteren Ende des Dichtungsgehäuses 14 befestigt ist. Im Trägerrohr 19 sind mehrere Gleitlager angeordnet, um die Welle 18 drehbar zu lagern. Im Dichtungsgehäuse 14 ist auch eine Kugellagerung 22 befestigt, welche zur Unterstützung der drehbaren Lagerung der Welle 18 dient.
Wie es bei gewissen Arten von Dichtungsabschnitten von Tauchmotoren üblich ist, kann das rohrförmige Gehäuse 16 mit einer Drucklagereinrichtung 23 (Fig. 2b) versehen sein, welche zwei Funktionen besitzt : Die Welle 18 gegen axiale Drücke abzustützen und weiters den Umlauf der Schmierund Kühlflüssigkeit über den Motor 10 zu bewerkstelligen. Die Welle 18 ist zu diesem Zweck mit einer Axialbohrung 24 versehen, die mit einer gleichen od. ähnl. Bohrung der Welle des Motors 10 kommuniziert und in Querbohrungen 25 in der Drucklagereinrichtung 23 mündet, wodurch die Motorflüssigkeit aufwärts durch die Bohrung 24, durch die kreiselpumpenartig wirkenden Querbohrungen 25 nach aussen und abwärts zwischen Drucklager 23 und Rohrgehäuse 16 zirkuliert.
Der Rücklauf der Schmier-und Kühlflüssigkeit zum Motor erfolgt über spiralförmig angeordnete Rillen 26 nach abwärts ; die Flüssigkeit tritt dann durch die Bohrungen 27 nach innen und gelangt zum Motor 10, fliesst zwischen dessen Wicklungen abwärts, um so die Kühl-und Schmierfunktionen zu erfüllen.
In der Welle 18 sind Querbohrungen 28 vorgesehen, welche mit der Axialbohrung 24 kommunizieren, um zu ermöglichen, dass die Motorflüssigkeit durch den Ringkanal 29 im Trennglied 15 und den zwischen Trägerrohr 19 und Welle 18 befindlichen Ringkanal 30, aufwärts oder abwärts
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fliessen kann. Die Gleitlager 21 sind mit üblichen Nuten versehen, um einen Durchlass von Flüssigkeit durch die Gleitlager im Ringkanal 30 zu ermöglichen. Das Gehäuse 20 ist mit Öffnungen 31 ver- sehen, um den Austausch von Flüssigkeit zwischen dem Ringkanal 30 und dem zwischen dem Träger- rohr 19 und dem Rohrgehäuse 13 befindlichen Ringraum 32 zu ermöglichen. Der Ringraum 32 erstreckt sich vom Dichtungsbehälter 14 bis zum Trennglied 15.
Es ist demnach der Ringraum 32 in unmittelbarer Flüssigkeitsverbindung mit dem Motor 10 über die Axialbohrung 24, die Quer- bohrungen 28, die Ringkanäle 29 und 30 sowie die Öffnungen 31, so dass eine Ausdehnung der
Flüssigkeit im Motor 10 ein Strömen der Flüssigkeit nach oben hin in den Ringraum 32 ergibt.
Das offene obere Ende 33 des Dichtungsbehälters 14 steht in direkter Verbindung mit der Aussen- flüssigkeit und eine Sandkappe 34 ist im Dichtungsbehälter 14 befestigt, umgibt die Welle 18 und verhütet so das Eindringen von Fremdkörpern in den restlichen Teil des Dichtungsbehälters 14.
Eine Mehrzahl rotierender Dichtungen im Dichtungsbehälter 14 dient zur Herstellung einer Abdich- tung zwischen dem Behälter 14 und der Welle 18. Wie aus den Fig. 2a und 6 ersichtlich ist, sind drei rotierende Dichtungen 35, 36 und 37 vorgesehen, obwohl auch noch mehrere oder weniger Dichtungen verwendet werden können. Jede der rotierenden Dichtungen 35, 36 und 37 besteht aus einem rotierenden Dichtungsteil 38 mit einer radialen Dichtfläche 39, welche gleitend in die Radialfläche eines feststehenden Dichtungsteiles 40 eingreift. Der Dichtungsteil 38 der rotierenden Dichtung 35 wird durch eine Schraubenfeder 41, die sich zwischen der Dichtung 38 und einem an der Welle 18 befestigten Sprengring 42 erstreckt, federnd gegen den feststehenden Dichtungsring 40 gepresst.
Die rotierenden Dichtungen 36 und 37 sind axial entgegengesetzt gerichtet und daher genügt eine einzige Schraubenfeder 43, welche zwischen den rotierenden Dichtungsteilen 38 der Dichtung 36 bzw. 37 angeordnet ist, um diese Dichtungen elastisch gegen deren zugehörige feststehende Dichtungsringe 40 zu pressen.
Der rotierende Dichtungsteil 38 jeder rotierenden Dichtung 35,36 oder37 passt genau auf die Welle 18 und rotiert mit dieser. Jeder stationäre Dichtungsring 40 ist im Dichtungsbehälter 14 befestigt oder befindet sich in einem geeigneten Zwischenstück, das im Dichtungsbehälter befestigt ist, wobei verschiedene Dichtungen zwischen den Ringen 40 und dem Behälter 14, wie beispielsweise die gezeigten 0- Ringe- Dichtungen, vorgesehen sind. Durch diese Anordnung muss die Flüssigkeit, welche zwischen dem offenen Ende 33 und der Kammer 32 durch diese Dichtungen durchtritt, zwischen den gleitend angeordneten Radialflächen dieses Dichtungsteiles 38 und des zugehörigen Ringes 40 hindurchtreten.
Die rotierenden Dichtungen 35,36 und 37 bilden somit drei getrennte Räume, die die Welle 18 im Dichtungsbehälter 14 umgeben. Der erste dieser Räume ist der Raum 44, der oberhalb der obersten Dichtung 35 zwischen der Dichtung und dem offenen Ende 33 des Behälters 14 gebildet ist.
Der zweite Raum 45 wird zwischen den Dichtungen 35 und 36 gebildet. Der dritte Raum 46 wird zwischen den Dichtungen 36 und 37 gebildet. Man sieht, dass der Ringraum 32 mit der Unterseite der untersten rotierenden Dichtung 37 in Verbindung steht.
Eine Bohrung 47 im Behälter 14 steht über einen Durchlass 48 mit dem Raum 45 zwischen den rotierenden Dichtungen 35 und 36 in Verbindung. Am unteren Ende der Bohrung 47 ist ein Rohr 49 am Dichtungsbehälter 14 dicht angeschraubt. Das Rohr 49 erstreckt sich in den unteren Teil des Ringraumes 32, wobei sein offenes Ende 50 mit geringem Abstand ober dem Trennglied 15 endet (Fig. 2b).
Gemäss Fig. 5 kommuniziert eine Bohrung 51 im Dichtungsbehälter 14, die zur Bohrung 47 im Winkel versetzt ist, mit dem Raum 46 zwischen den Dichtungen 36 und 37. Mit der unteren Mündung der Bohrung 51 ist ein Rohr 52 verbunden, Das untere offene Ende 53 (s. Fig. 6, 7,8 und 9) des Rohres 52 ist im unteren Teil des Ringraumes 32 im wesentlichen in gleicher Höhe wie das offene Ende 50 des Rohres 49 angeordnet.
Gemäss Fig. 4 ist der Dichtungsbehälter mit einer Bohrung 54 versehen, die mit dem obersten Raum 44 im Dichtungsbehälter verbunden ist. Mit der unteren Mündung der Bohrung 54 ist ein Rohr 55 verbunden. Das untere offene Ende 56 des Rohres 55 ist im unteren Teil des Ringraumes 32 im wesentlichen in gleicher Höhe wie die Enden 50 und 53 der Rohre 49 bzw. 52 angeordnet.
Vorzugsweise besitzt das Rohr 55 einen verhältnismässig grossen inneren Durchmesser oder besteht aus einer Mehrzahl von Rohren kleineren Durchmessers, so dass das innere Volumen des Rohres 55 oder einer solchen Vielzahl von Rohren verhältnismässig gross ist ; die Gründe hiefür werden nachstehend beschrieben. Im Gegensatz dazu genügt es, wenn die Rohre 49 und 52 nur einen inneren Durchmesser
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haben, der gross genug ist um das Durchströmen von Flüssigkeit zu ermöglichen.
Für den nachfolgenden Beschreibungsteil wird angenommen, dass die Ringräume 32 und 30 mit einer Flüssigkeit durch einen Füllstopfen 57 und Bohrung 58 (Fig. 2a) im Dichtungsbehälter 14 ge- füllt wurden. Es wird weiters angenommen, dass die Rohre 49 ; 52 und 55 sowie die zwischen den Dich- tungen liegenden Räume 44,45 und 46 mit einer solchen Flüssigkeit gefüllt sind. Da der Raum 44 mit der Aussenflüssigkeit in Verbindung steht und daher auch unter deren Druck steht, und da weiters die
Bohrungen 47, 51 und 54 im Behälter 14 durch die Rohre 49,52 und 55 in Verbindung stehen, ist ersichtlich, dass der Flüssigkeitsdruck auf jeder der beiden Seiten jeder rotierenden Dichtung 35,36 und 37 im wesentlichen gleich ist (s. Fig. 6).
Es wurde indessen gefunden, dass, obwohl der Flüssigkeitsdruck auf jeder Seite einer rotierenden Dich- tung dieses Typs gleich ist, während der Drehung der Welle bei Versagen oder schlechtem Funktionieren der Dichtung ein Flüssigkeitsstrom durch die Dichtung fliesst. Obwohl die Gründe, weshalb diese Art von
Dichtung beim Versagen einen solchen Strom verursacht, nicht ganz klar sind, ist die Richtung dieses
Stromes stets dieselbe und kann bis zu einem gewissen Grad durch die Theorie, dass die rotierende Dichtung als eine Zentrifugalpumpe wirkt, erklärt werden.
Betrachtet man insbesondere die rotierende Dichtung 35, so ist im Falle ihres Versagens eine Undichtheit zwischen den Radialflächen der rotierenden Dichtung 38 und des feststehenden Ringes 40 vorhanden und die Richtung der Strömung wird vom Raum 45 in den Raum 44 d. h. durch die Dichtung 35 aufwärts führen. In gleicher Weise wird bei Versagen der Dichtung 36 der Flüssigkeitsstrom vom Raum 45 abwärts in den Raum 46 führen, da die rotierende Dichtung 36 verglichen mit der rotierenden Dichtung 35 sich in umgekehrter Lage befindet. In gleicher Weise wird bei Versagen der rotierenden Dichtung 37 die Flüssigkeit vom Ringraum 32 aufwärts durch die Dichtung in den Raum 46 strömen.
Vor dem Versenken des Tauchpumpenaggregates in den Brunnen wird das Aggregat, wie vorstehend beschrieben, zusammengebaut, wobei der Dichtungsteil 11 zwischen Motor 10 und Pumpe 12 angeordnet ist. Der Motor 10 und der Dichtungsteil 11 werden hierauf mit der Schmier- und Kühlflüssigkeit für den Motor durch einen (nicht dargestellten) Füllstutzen am Motorgehäuse gefüllt. Der Stopfen 57 wird entfernt und die Bohrung 58 dient als Entlüfterrohr des Ringraumes 32. Nach Füllung von Motor und Dichtungsteil wird der Stopfen 57 wieder eingesetzt.
Sind der Motor und der Dichtungsteil einschliesslich der verschiedenen Rohre, Bohrungen, Durchlässe und Räume im Dichtungsteil wie vorstehend beschrieben gefüllt, wird eine Zwischenflüssigkeit in den Boden des Ringraumes 32 über den mit einem Rückschlagventil versehenen Füllstutzen 59 und eine Bohrung 60 im Trennglied 15 unter Druck eingebracht.
Diese Zwischenflüssigkeit wird, da sie ein höheres spez. Gewicht besitzt als die vorher eingebrachte Motorflüssigkeit, den Bodenteil des Ringraumes 32 einnehmen (Fig. 6). Da der Stopfen 57 wieder eingesetzt wurde, verursacht die Einbringung der Zwischenflüssigkeit eine Verlagerung eines Teiles der Motorflüssigkeit nach oben durch das Rohr 55, die Bohrung 54 in den Raum 44. Die überschüssige Flüssigkeit wird aus dem offenen Ende 33 des Dichtungsbehälters 14 überfliessen.
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des Unterschiedes im spez. Gewicht bildet sich zwischen der Zwischenflüssigkeit und der Motor flüssigkeit eine Grenzfläche 61 aus.
Eine weitere Einbringung von Zwischenflüssigkeit durch den Stopfen 59 und Bohrung 60 verursacht ein Ansteigen der Grenzfläche 61 im Ringraum 32, wodurch die Motorflüssigkeit aufwärts durch das Rohr 55 gedrückt wird, bis die Grenzfläche 61 das untere offene Ende 56 des Rohres 55 erreicht. Von diesem Moment an wird die Zwischenflüssigkeit aufwärts durch das Rohr 55 gedrückt und die Menge an Motorflüssigkeit im Ringraum 32 wird konstant bleiben. Die
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vonZwischenflüssigkeitwird fortgesetzt, bis die Motorflüssigkeit vollständig aus dem Rohrder Bohrung 54 und dem Raum 44 verdrängt ist, wie aus der Beendigung des Überströmens von Motorflüssigkeit aus dem offenen Ende 33 und dem Beginn von Überfliessen von Zwischenflüssigkeit aus dieser Öffnung festgestellt werden kann.
Der Dichtungsabschnitt ist nun gefüllt, und das Tauchpumpenaggregat ist zur Versenkung in den Brunnen bereit. Diesen Zustand zeigt Fig. 6.
Die Motorflüssigkeit kann von verschiedener Art sein, sofern sie die gewünschte Schmier-und Kühleigenschaften besitzt. Die Zwischenflüssigkeit kann auch von beliebiger Art sein, sofern sie ein grösseres spez. Gewicht als die gewählte Motorflüssigkeit besitzt und im wesentlichen in der Motorflüssigkeit nicht löslich ist, so dass sich zwischen Motorflüssigkeit und Zwischenflüssigkeit eine Grenzfläche bildet. Weiters wird eine Zwischenflüssigkeit gewählt, die ein höheres spez. Gewicht als die geförderte Aussenflüssigkeit besitzt.
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Es wurde gefunden, dass Öle zufriedenstellende Motorflüssigkeiten darstellen und Wasser in vielen
Fällen als Zwischenflüssigkeit befriedigt, so dass aus Zweckmässigkeitsgründen in der nachfolgenden Be- schreibung und im Darstellungstext zu den Fig. 6, 7,8 und 9 die Motorflüssigkeit, Zwischenflüssigkeit und Umgebungsflüssigkeit jeweils als"Öl","Wasser"und"Brunnenflüssigkeit"bezeichnet werden.
Beim Versenken des Aggregates in den Brunnen wird üblicherweise eine Temperatursteigerung infolge der in der Brunnenbohrung herrschenden höheren Temperatur stattfinden. Diese Temperatursteigerung ver- ursacht eine Ausdehnung des Öls im Motor 10 und auch des Öls und Wassers innerhalb des Dichtungsab- schnittes 11. Darüber hinaus wird bei Betrieb des Motors eine weitere Temperatursteigerung des Öls eintreten, wodurch eine weitere Ausdehnung erfolgt. Diese Flüssigkeitsausdehnung verursacht (vgl. Fig. 7) eine Verdrängung von Flüssigkeit nach oben durch das Entlüftungsrohr 55, Bohrung 54 und nach aussen in die Brunnenflüssigkeit. Zunächst wird eine geringe Menge Wasser durch das Rohr 55 gedrückt, bis die Grenzfläche 61 unter das offene Ende 56 des Rohres 55 fällt, so dass Öl in das Rohr 55 flie- ssen kann.
Das Öl steigt im Rohr 55, Bohrung 54 und Raum 44 in Form von Tropfen oder in Form eines schmalen Ölstromes auf, da das Öl eine geringere spezifische Dichte als das in diesen Räumen vor- handene Wasser hat. Erreicht die Motortemperatur ihr Maximum und stabilisiert sich die Ölausdehnung, so hört diese Verdrängung von Öl aufwärts durch das Rohr 55 auf und die Grenzfläche 61 stellt sich in gleicher Höhe wie die Enden der Rohre 49,52 und 55 ein.
Wird der Motor abgeschaltet, so sinkt die Temperatur der Flüssigkeit im Motor und Dichtungsabschnitt auf annähernd die Temperatur der Brunnenflüssigkeit ab und damit erfolgt auch eine Verminderung an tatsächlichem Flüssigkeitsvolumen im Motor und Dichtungsteil. Gemäss Fig. 8 verursacht diese Reduktion des Volumens, dass das im Raum 44, Bohrung 54 und Rohr 55 vorhandene Wasser zurückfliesst und
Brunnenflüssigkeit nachfolgt. Diese Reduktion des Flüssigkeitsvolumens verursacht, dass die Öl-Wasser-
Grenzfläche 61 im Ringraum 32 steigt. Es bildet sich eine zweite Grenzfläche 62 im Rohr 55 zwischen dem in ihm befindlichen Wasser und der Brunnenflüssigkeit.
Wie vorhin beschrieben ist das Volumen des Rohres 55 verhältnismässig gross, weil ein grosses Rohr oder eine Mehrzahl von Rohren vorgesehen wurde, so dass auf Grund der Verminderung des Flüssigkeits- volumens im Motor und Dichtungsteil infolge der Abkühlung die Grenzfläche 62 nicht das offene En- de 56 des Rohres 55 erreicht.
Wird der Motor abermals in Betrieb gesetzt und steigt die Temperatur des Öls an, so bewirkt die Aus- dehnung des Öls ein Ansteigen der Grenzfläche 62 im Rohr 55 und Bohrung 54. Dieser Anstieg der
Grenzfläche 62 wird verursacht durch das im Rohr 55 nach oben gedrückte Wasser, wodurch die Grenzfläche 61 im Ringraum 32 gesenkt wird. Bei der Maximaltemperatur des Öls werden die Flüssigkeiten wieder im wesentlichen in der in Fig. 7 gezeigten relativen Stellung sein.. Ein wiederholtes Einund Abschalten des Motors 10 und die dadurch bewirkte Expansion und Kontraktion der Flüssigkeit in Motor und Dichtungsabschnitt verursacht lediglich ein Ansteigen bzw. Absinken der Grenzfläche 62 im Rohr 55, Bohrung 54 und Raum 44.
Die Grenzfläche 62 erreicht während dieser Expansion und Kontraktion nicht das untere offene Ende 56 des Rohres 55 und daher tritt die Brunnenflüssigkeit weder in den Ringraum 32 ein, noch kommt sie mit dem in der Kammer 32 enthaltenen Öl in Berührung.
Gemäss Fig. 9 wird ein Zustand gezeigt, bei dem die Welle 18 rotiert und die oberste Dichtung 35 ausgefallen ist oder unzureichend funktioniert, so dass ein Flüssigkeitsstrom durch die Dichtung verursacht wird. Wie vorstehend beschrieben, wird diese Leckströmung in Richtung vom Raum 45 aufwärts zum Raum 44 erfolgen.
Im Anfangsstadium des Leckens wird das im Rohr 49, Bohrungen 47,48 und Kammer 45 vorhandene Öl durch die Dichtung 35 in den Raum 44 verdrängt, worin es in dem dort vorhandenen Wasser aufsteigen wird und sich mit der darüber befindlichen Brunnenflüssigkeit vermischen wird. Indessen verursacht dieser Anfangsverlust von Öl eine Verminderung des Gesamtvolumens von Öl und Wasser im Dichtungsabschnitt und daher wird die Grenzfläche 61 im Ringraum 32 ansteigen und damit die Grenzfläche 62 in der Bohrung 54 und Rohr 55 absinken. Da die Grenzfläche 61 über das offene Ende 50 des Rohres 49 ansteigt, verursacht ein fortgesetztes Lecken der Dichtung 35 ein eher stärkeres Ansteigen von Wasser im Rohr 49, Bohrungen 47,48 und ein Durchströmen der Dichtung in Richtung der Pfeile 63.
Da das Wasser ein höheres spez. Gewicht als die Brunnenflüssigkeit besitzt, wird das Wasser den unteren Teil des Raumes 44 einnehmen und ansteigen, bis es die Mündung der Bohrung 54 erreicht und dann in Form von Wassertropfen oder eines schmalen Wasserstromes in der Bohrung 54 und im Rohr 55 abwärts sinken.
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Es ist daher ersichtlich, dass ein fortgesetztes Lecken der Dichtung 35 keinen Verlust im Gesamt- volumen an Öl und Wasser im Motor 10 und Dichtungsabschnitt 11 verursacht, sondern lediglich eine Zirkulation des Wassers aufwärts durch das Rohr 49 und abwärts durch das Rohr 55 bewirkt. Es ist zu beachten, dass das Volumen des Rohres 55 so gross ist, dass die Grenzfläche 62 während der
Kontraktion der Flüssigkeit im Motor und Dichtungsabschnitt infolge einer Verminderung der Temperatur nicht das offene Ende 56 erreicht, obwohl ein geringes Volumen Öl während des Beginnens des Leckens der Dichtung 35 verloren ging.
Aus den vorstehend beschriebenen Gründen ist ersichtlich, dass bei Versagen der rotierenden Dich- tung 36 Flüssigkeit durch das Rohr 49, Bohrungen 47 und 48 aufwärts in den Raum 45 fliessen und dann durch die Dichtung in den Raum 46 gelangen wird. Von dort wird die Flüssigkeit durch die
Bohrung 51 und das Rohr 52 abwärts fliessen und zurück in den Ringraum 32 entleert werden.
Diese zirkulierende Flüssigkeit kann entweder Wasser oder Öl sein, je nach der besonderen Stellung der
Grenzfläche 61, die ihrerseits wieder abhängig ist von der Temperatur des Öls und des Wassers in die- sem besonderen Zeitpunkt. In gleicher Weise verursacht ein Versagen der rotierenden Dichtung 37 einen Ölstrom von dem Ringraum 32 aufwärts durch die Dichtung in den Raum 46 und danach abwärts durch die Bohrung 51 und das Rohr 52 zurück in den Ringraum 32. Das Versagen und das resultierende Lecken von mehr als einer der rotierenden Dichtungen 35,36 und 37 zu gleicher Zeit wird daher nur einen Flüssigkeitsstrom in einer Kombination der bisher beschriebenen Richtungen verursachen.
Es ist daher ersichtlich, dass durch die Erfindung ein Dichtungsteilstück geschaffen wird welches zwei Flüssigkeiten verwendet und welches der Ausdehnung und Kontraktion der Flüssigkeiten infolge des Einund Abschaltens des Motors Rechnung trägt, wobei nur eine Flüssigkeit durch den Motor zirkuliert und diese Flüssigkeit nicht mit der Aussenflüssigkeit in Berührung kommt.
Weiters verursacht das unvermeidbare Lecken einer rotierenden Dichtung keinen Verlust von Flüssigkeit aus Motor und Dichtungsabschnitt, sondern lediglich eine Zirkulation dieser Flüssigkeit durch die leckende Dichtung. Darüber hinaus kommt selbst während des Leckens einer rotierenden Dichtung die Motorflüssigkeit nicht in Berührung mit der Aussenflüssigkeit, wodurch ein schädliches Vermischen vermieden wird. So verursacht ein Versagen einer rotierenden Dichtung nicht ein Versagen des gesamten Dichtungsteiles, solange nicht eine solche rotierende Dichtung in einem solchen Ausmass versagt, dass sie ein Einsickern von Aussenflüssigkeit in den Dichtungsteil während des Ruhens von Motor und Pumpe ermöglicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dichtungseinrichtung für die Welle eines Tauchkreiselpumpenaggregates mit Unterwassermotor, bestehend aus einem oberhalb des Motors zwischen diesem und der Pumpe angeordneten Gehäuse (13), zwischen dessen Wandung und einem. die Welle (18) umfassenden Trägerrohr (19) ein Ringraum (32) gebildet wird, einer im Gehäuse oberhalb des Ringraumes angeordneten Mehrzahl von rotierenden Dichtungen, welche die Welle (18) umgeben, um den Ringraum (32) gegen die Aussenflüssigkeit abzudichten, wobei oberhalb der rotierenden Dichtungen Aussenflüssigkeit und im Ringraum Schmierflüssigkeit für den Motor vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringraum (32) eine Zwischenflüssigkeit eingefüllt ist, die ein höheres spez.
Gewicht besitzt als dieSchmierflüssigkeit für den Motor (10), so dass die Zwischenflüssigkeit den unteren Teil des Ringraumes (32) ausfüllt, u. zw. so weit, dass sie wenigstens einen Teil eines von einer mit der obersten Kammer (44) des Dichtungsbehälters (14) in Verbindung stehenden Bohrung (54) zum unteren Teil des Ringraumes (32) führenden Rohres (55) ausfüllt, um die Schmierflüssigkeit im Ringraum (32) von der Aussenflüssigkeit zu trennen.
2. Dichtungseinrichtung nachAnspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den im
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rate Bohrungen (47, 51) vorgesehen sind, welche die einzelnen Räume (45, 46) über Rohre (49, 52) mit dem unteren Teil des Ringraumes (32) verbinden und sich wenigstens bis zum Niveau der Aussenflüssigkeit im Rohr (55) erstrecken.