Einrichtung zum Abdichten von durch eine Wandung hindurchgeführten, rotierenden Körpern mittels Dichtungsflüssigkeit. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abdichten von durch eine Wandung hindurchgeführten, rotierenden Körpern mit tels Dichtungsflüssigkeit, :deren Dichtungs- rauen zum Teil als Sammelraum, zum Teil als ein den Körper umgebender, steigrohrähn- licher Raum ausgebildet ist, insbesondere für Pumpenwellen.
Bekannte Einrichtungen dieser Art haben ,einen als Sammelraum dienenden rotierenden Behälter, der auf .der Innenseite mit Flügedn versehen ist, damit der Dichtungsflüssigkeit, wie zum Beispiel .Quecksilber, :die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie der Wandung des Behälters erteilt wird. Daraus ergibt sich der Nachteil, dass sich im Behälter ,eine freie Oberfläche des Quecksilbers einstellt in der Form eines Paraboloids, so dass durch die starke Senkung :der Oberfläche in der Mitte die Abdichtung leicht unwirksam werden und ein Durchtritt von Steigrohr in den Sammel raum stattfinden kann.
Ausserdem ist ,eine Vermischung der Dichtungs.flüssigk:eit mit der Förderflüssigkeit bei Berührung dersel ben viel eher möglich, wenn die Dichtungs flüssigkeit rotiert, als wenn sie ruht.
Zur Behebung dieser Nachteile wird ge mäss der Erfindung vorgeschlagen, im Sam melraum mit einem feststehenden Teil der Einrichtung verbundene, ein Rotieren. der Dichtungsflüssigkeit im Sammelraum ver hindernde Schikanen vorzusehen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes sche matisch :dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung für eine Pumpe mit vertikaler Welle, bei welcher .der Sammelraum als ein mit .der Welle umlaufen- :der Behälter ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt eine Einzelheit aus F'ig. 1. F'ig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausifüh- rung des Sammelraumes nach Fig. 1, der ausserdem vom Saugraum der Pumpe durch einen Spalt ab:geschdüssen, hingegen mit dem Saugbehälter der Förderflüssigkeit durch eine weite Leitung verbunden ist.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Sammelraum als feststehender Behälter mit der Wandung, ein Schleuder rad hingegen mit der Welle dichtend ver bunden ist, das die Dichtungsflüssigkeit im Sammelraum unter Druck setzt.
Fis. 6 und 7 zeigen die Anordnung der Schaufelung des Schleuderrades.
Die Pumpe 1 in Fig. 1 mit dem Laufrad 2 auf der Welle 3, die mittelst der Kupp lung 4 mit irgendeiner Kraftmaschine ge kuppelt ist, entnimmt die Förderflüssigkeit, zum Beispiel eine leicht verdampfende Flüssigkeit oder eine Säure, einem nicht ge zeichneten Behälter über das Saugrohr 5 und drückt sie durch den Druckstutzen 6 über die Druckleitung 7 dem V erwend:ungs.- oder Speicherort zu.
Die Welle 3, die durch die Wandung 8 .des Saugraumes 9 bezw. des Ge häuses der Pumpe 1 hindurchgeführt ist:, wird mittels einer oder mehreren Abdicli- tungsflüs.sigkeiten abgedichtet.
Dazu ist ausser einem einen Teil des Dichtungsraumes bildenden Sammelraum 10 für die Dichtungs flüssigkeit 11 - der als ein mit der Welle umlaufender becherförmiger Behälter 12 aus gebildet und am obern Ende 13 schalen- förmig erweitert ist, - ein weiterer mit dem Sammelraum 10 kommunizierender, spalt förmiger Raum 15 zwischen der @\Tell,e 3 und dem diese umgebenden, als Rohr ausgebilde - ten Gehäuse 16 vorgesehen.
In den Sammel- raum 10 ragt der mit der Wandung 8 ver bundene Einsatz 17 mindestens bis unter halb des niedrigsten Standes der Dichtungs- flüssigL-eit 11 im Behälter 12 hinein, er ist im Bereich der Dichtungsflüssigkeit 11 mit einem Flansch 18 versehen, der bis auf einen Spalt 19 an die Innenwandung des umlaufen den Behälters 12 heranreicht. Der Flansch 18 ist mit einer oder mehreren Drosselbohrungen 20 versehen. Der Raum 21 am offenen Ende des Behälters 12 steht mittelst der Bohrung 22 mit dem Saugraum 9 in Verbindung.
Auch der spaltförmige Raum 15 ist an seinem dem Sammelraum 10 gegenüberliegenden Ende zu einem Behälter 23 schalenförmig er weitert, der mittelst eines Deckels 24 mit einer Druckausgleichsöffnung 25 geschlossen ist. Der Einsatz 17 ist. mit Rippen 26 ; (Fis. 2) versehen, welche die Rotation der Dichtungsflüssigkeit <B>11</B> im Behälter 12 ver- hindern.
Der Stand der Dichtungsflüssigkeit 11 im Sammelraum 10 und im Raum 15 ist für einen Bctriebszustand der Pumpe 1 gezeich net, bei welelieni das Fördermittel unter einem Zufulrrdruck zugeführt wird., so dass die Dich tungsfliissigkeit 11 bis zum Flüssig keitsspiegel 27 im Behälter 23 angestiegen ist. Die Art der Dichtungsflüssigkeit <B>11</B> hängt ab von den Drücken im Saugraum und von der Art der Förderflüssigkeit. Bei ge ringen Drücken kann es<B>01</B> oder Wasser Nein.
Bei hohen Zufulirdrücken, zum Beispiel 10 n i, W. S., wird eine schwere Flüssigkeit, wie Tetrachlorid oder Quecksilber, verwendet.
Die Oberfläche 28 der Dichtungsflüssigkeit 11 im Sammelraum 10 wird durch eine wei tere Dichtungsflüssigkeit 29, als Sperr flüssigkeit wirkend, vor dem Einwirken einer zum Beispiel angreifenden Förderflüssigkeit oder bei heissen Förderflüssigkeiten vor Ver dampfung geseliiitzt. Auch im Behälter 22 ist.
die Oberfläche 27 der Dichtungsflüssigkeit <B>11</B> durch eine Dichtungs- bezw. Sperrflüssig keit 30 geschützt. Dies ist zum Beispiel der Fall bei. Quecksilber als Dichtungsflüssigkeit, wenn dieses, durch die Förderflüssigkeit er wärmt, vor Verdampfung geschützt werden soll.
Bei Stillstand der Pumpe 1 bezw. bei Wegfall des Zulaufdruckes fliesst die im Be hälter 23 und im Raum 15 vorhandene Dich tungsflüssigkeit 11 zum Sammelraum 10 ab zusammen mit der Sperrflüssigkeit 30. Der Inhalt des Sammelraumes 10 ist so gross, dass die gesamten Dichtungs- und eventuellen Sperrflüssigkeiten darin aufgenommen wer den können. Die Breite des spaltförmigen Raumes 15 bildet einen Bruchteil der Diffe renz d zwischen Aussen- und Innenradius des von der Dichtungsflüssigkeit 11 im Sammel- raum 10 eingenommenen Raumes.
Bei plötz lichen Druckschwankungen im Saugraum 9 verhindern der Spalt 19 allein, die Drossel- boh.rungen 20 allein oder beide gemeinsam ein starkes Pendeln der Abdichtungsflüssig- keit 11 in den Sammelräumen 10 und 23, bezw. im Raum 15, gleichgültig ob nun der Druck im Saugraum 9 plötzlich zu- oder ab nimmt.
Im letzteren Fall bei Unterdruck, um einen Verlust und ein Austreten an Dich tungsflüssigkeit aus :dem Sammelraum 10 zu verhindern, bewirkt die schalenförmige Er- w citerunb 13 des Behälters 12, dass auch bei plötzlichem Druckabfall im Saugraum 9 der Anstieg der Dichtungsflüssigkeit 11 ,sofort verlangsamt wird.
In Fing. 3 und 4 ist der Einsatz 31 mit einer grossen Zahl von Rippen 32 versehen, die auf ihrer ganzen Länge biss auf einen kleinen Spalt an die innere Wandung des becherförmigen Behälters 12 heranreichen und wobei die engen Nuten 33 mit geringem Inhalt zwischen diesen Rippen 32 den Sam- melraum für die Abdichtungsflüssigkeit 11 bilden. Dadurch wird der Bedarf an Dich tungsflüssigkeit, zum Beispiel bei Queck silber, weitgehend herabgesetzt.
Insbesondere bei Unterdruck im Saugraum 9 ist :dies eben falls von Vorteil. Ausserdem wird nicht nur eine Rotation der Abdichtungsflüssigkeit ver mieden, sondern auch die Möglichkeit des Auftretens von schädlichen Strömungen in der Dichtungsflüssigkeit 11 weitgehend ver- ringert.
Der Raum 2,1 ist mit dem Saugraum 9 nur durch einen Spalt 34 verbunden, während eine Verbindungsleitung 35 .den Raum 21 mit dem Saugbehälter der Förderflüssigkeit verbindet. Dies hat den Vorteil, dass, wenn der Druck im Saugraum stark schwankt, diese Druckschwankungen sich nicht auf den Raum 21 und auf den Stand der Abdich- tungsflüssigkeit 11 auswirken, da infolge des genügenden Querschnittees der Verbindungs leitung 36 im Raum 21 :
stets der im Saug behälter herrschende Druck vorhanden ist. Dies bewirkt, dass es zu keinerlei Pendeluri gen der die Welle 3 abdichtenden Flüssig- keitssäule kommen kann.
In F'ig. 5 ist der Sammelraum 36 als fest stehender Behälter 37 mit der Wandung 8, ,das nicht durchbrochene, glockenförmig aus gebildete Schleuderrad 38 dichtend mit der Welle 3 verbunden. Das Schleuderrad 38 setzt die Dichtungsflüssigkeit 11 im Raum 36 unter Druck. Dazu ist das Schleuderrad 38 mit einem am freien Ende von der Welle abstehenden Flansch 39 versehen, der Schau feln 40 hat, während ausserdem an der Wan dung 8 Leitschaufeln 41 vorgesehen sind.
Um ein Auslaufen der Dichtungsflüssigkeit aus dem Sammelraum 36 zu verhindern, ist eine innerhalb des Glockenaufsatzes 38 an- ,geordnete, am Boden des Behälters 37 be- festigte Büchse 42 vorgesehen. Der obere Teil des Raumes 15 liegt zwischen Welle 3 und Gehäuse 43, der untere Teil zwischen dem Glockenau±satz des Schleuderrades 38 und dem Gehäuse 43.
Wie in Fig. 1 ist auch hier .am ahern Ende ,des Raumes 15 ein scha lenförmig erweiterter Behälter 23 vor gesehen. Der Druck im Saugraum 9 kann so wohl unter als über der Atmosphäre liegen. Die Fig. 6 zeigt eine für beide Drehrichtun gen geeignete Ausbildungsform. der Lauf schaufeln 40, die Fig. 7 die der Leitschau feln 41.
Die Wirkungsweise der Abdichtung be steht im folgenden: Bei Druckgleichheit über der Dichtungsflüssigkeit 11 im Sammelraum 10, 33 bezw. 36 und im ;spaltförmigen Raum 15 .steht die Oberfläche des Dichtungsmittels 11 infolge der kommunizierenden Verbin dung in den beiden Räumen gleich hoch.
Da durch, dass der Einsatz 17, 31 bezw. das glockenförmig ausgebildete Schleuderrad 38 am untern Ende von der Dichtungsflüssigkeit umgeben ist, ist im Stillstand eine vollstän dige Abdichtung erzielt.
Beim Auftreten eines Überdruckes im Saugraum 9 im Betrieb sinkt der Flüssigkeitsstand im Sammelraum 10, 33 bezw. 36, während die Dichtungs,- flüssigkeit im Raum 15 ansteigt. Bei Unter druck im Saugraum 9 hingegen steigt die Dichtungsflüssigkeit im Sammelraum 10, 3,3 bezw. 36 und sie .sinkt im Raum 15 unter der Wirkung des den Unterdruck im Saug raum 9 übersteigenden Druckes der Um gebung.
Da aber auch beim niedrigsten im Betrieb vorkommenden Flüssigkeitsstand im Sammelraum 10, 33 oder 36 bezw. im Raum 15 der Einsatz 17, 31 bezw. das Sehleuder- ra.d 38 noch in die Dichtungsflüssigkeit ein taucht, ist auch im Betrieb ein absolutes Dichthalten gewährleistet.