Wellendichtung an stopfhuchsenlosen Kreiselmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Wel- lendiehtung an stopfbuchsenlosen Kreisel maschinen, insbesondere von Kreiselpumpen, die für deren einwandfreie Wirkungsweise von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Es sind zahlreiche Konstruktionen von stopfbuehsenlosen Kreiselpumpen bekannt, bei denen die Aufgabe der Dichtung des Wel lenspaltes in mehr oder weniger zweckent sprechender Weise gelöst wird. Allen diesen Konstruktionen haften aberMängel an, die sich in besonderem Masse bei Pumpen geltend machen, die zur Förderung von stark korro dierend wirkenden Flüssigkeiten, insbeson dere bei hohen Temperaturen, verwendet werden.
Die meisten der bekannten Konstruktionen Haben den Naehteil, dass sie einen kompli zierten Aufbau der ganzen Pumpe ergeben. Dies trifft insbesondere auf Konstruktionen von stopfbuehsenlosen Kreiselpumpen zu, bei denen im Laufrad ein zweites Kanalsystem angeordnet ist, das mit- dem eigentlichen Förderkanalsystem verbunden ist, ebenso wie auch auf die ebenfalls bekannten Pumpen, bei denen auf der Rückseite des Laufrades offene Rfiekfördersehaufeln oder ein Hilfs- förderrad vorgesehen sind.
Ferner bedingen alle diese bekannten Ab- diehtungsarten einen wesentlich erhöhten Kraftbedarf und verhindern nicht mit Sicher heit ein Ansaugen von Luft durch den Wel lenspalt während des Betriebes und die sieh dadurch ergebende Beeinträchtigung der FÖr- derleistung.
Die Erfindung schafft demgegenüber eine Wellenabdichtung der stopfbuchsenlosen Krei selmaschinen von denkbar einfachster Bau art, die weder einen komplizierten Aufbau der Maschine, noch die Anordnung zusätz licher Vorrichtungen, wie von Fliehkraft reglern und dergleichen, wie sie bei be kannten Konstruktionen benutzt werden, ur.i Dichtungsflächen aufeinander aufzupressen, erfordert.
Die Wellendichtung gemäss der Erfin dung zeichnet sich aus durch einen zwischen der Laufradnabe und der Wellendurchfüh rung durch das Gehäuse angeordneten, an einem der beiden aus Nabe und Gehäuse bestehenden Teile fest angeordneten Ring körper aus Graphit-Kohle, dessen freie Stirn fläche unter Federdruck ständig auf einer Ge genfläche anliegt und derart die. Abdichtung bewirkt.
In der Zeichnung sind Ausfühi-lngsbei- spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig.1 ist ein Längsschnitt durch eine stopfbuchseulose Pumpe mit der ersten Aus- führungsform. unter Andeutung des Lager bockes in Ansicht dargestellt.
Fig.2 ist ein Längsschnitt einer andern Ausführungsform unter Beschränkung auf den für das Verständnis der Erfindung wich tigen Teil. Fig.3 und 4 zeigen. ebenfalls im Längs schnitt und im 'Schnitt. durch einen Dich tungskörper eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 5 bis 7 sind ebensolche Darstellungen weiterer Ausführungsformen.
In Fig.l ist. mit 1 das Pumpengehäus3, mit ? der Saugstutzen, mit 3 das Laufrad und mit 4 die Welle der Pumpe bezeichnet.
In eine schwach konische Bohrung 6 in der Rückseite der Laufradnabe 5 ist der Graphitkohlering 7 eingepresst, der aus einem entsprechend schwach konisch verlaufenden, in die Bohrung eingesetzten und einem zy lindrischen Teil besteht, wobei der Ring am linken Ende den konischen Teil aufweist. Die freie Stirnseite des Ringes legt sich unter der Einwirkung einer im Lagerbock 13 un tergebrachten, auf die Welle nach rechts wir kenden Feder an die Gegenfläche 8 des Ge häuses, die den Wellendurchtritt im Gehäuse umgibt, mit schwachem, einstellbarem Druck (leicht tusehie.rend) an. Der Ring befindet sich also zwischen der Nabe 3 und dem Ge liäuse 1.
Die aus dem Druckraum 9 der Pumpe durch den Labyrinthspalt 10 zwischen Lauf radnabe und Gehäuse hindurchtretende Spalt flüssigkeit gelangt, in den Raum 11, aus dem sie durch die Entlastungslöcher 12 wieder dem Laufrad zugeführt wird, Ein Austreten von Leckflüssigkeit am W ellendurehtritt wird durch die aufeinander aufliegenden Flächen (die rückwärtige Stirn fläche des Graphitkohlekörpers 7 und die C'@e- genfläche 8) mit absoluter Sicherheit ver mieden.
Infolge dieser völlig hermetischen Abdichtung können mit dieser Pumpe grössere Sanghöhen überwunden werden als mit den bisher bekannten. Ausführungen von stopi'- buchsenlosen Kreiselpumpen und sogar mit 'Stopfbuchsenpumpen.
Die Pumpe selbst besteht lediglich pralz- tisch aus drei Bauteilen, und zwar dem Drucl>- gehäuse, dem Saugstutzen und dem Laufrad, Es erfolgt nicht etwa ein Aufpressen der beiden abdichtenden Flächen aufeinan- der, wie es bei bekannten Konstruktionen der Fall ist, sondern nur ein Anlegen der Flächen aneinander.
Trotzdem wird eine absolut. her metisehe Abdichtung infolge der v orzüg- liehen <B>CC</B> lleit- und selbstschmierenden Ei-en- scha.ften des Graphitkohleringkörpers bewirkt, dessen weitere Vorteile sieh aus der hohen Temperatur- und Säurebeständigkeit dieses Werkstoffes ergeben. Die für den Verwen dungszweck derartiger Pumpen, beispielsweise zum Fördern von. heissen Säuren und andern hochkorrodierender.
Flüssigkeiten, wesentli chen Eigenschaften der Graphitkohle kommen denen der Werkstoffe, die für die 13erstel- lung der Pumpen für diese Zwecke üblicher weise verwendet werden, wie Siliziumguss, Chrom-Nickelstahl, Steinzeug, Porzellan, Blei. Kunststoffe, Kautschuk und Emailüberzüge, gleich.
Die Ausführung-sfornl nach Fig. ? unter scheidet sich von der vorstehend beschrie benen lediglich dadurch, dass der Graphit kohlering, hier mit 14 bezeichnet, nicht. in einer Bohrung der Laufradnabe. fest, sondern in das Innere des Gehäuses eingepresst ist, wobei in umgekehrter Anordnung die Stirn seite der Laufradnabe, die als Planfläche h ausgebildet ist, die CTegenfläehe bildet,
mit der laufradseitigen 'St-irnfläclle des Graphi.t- kohleringes 14 zusammenwirkt und auf sie federnd aufgedrückt wird und in gleicher Weise wie oben beschrieben die Abdichtung bewirkt. Bei der Ausfülii-tingsform nach Fig. 3 und 4 ist der hier mit 16 bezeichnete Graphitkohle- ring in das Innere des Gehäuses eingegossen.
Eine Ringnut. 17 des Graphitkohleringes zu sammen mit an seinem hintern Bund vorge sehenen, sieh in radialer Richtung erstrek- kenden Umfangsnuten 19, von denen gemäss dem Ausführungsbeispiel vier vorgesehen sind, sichern den Ring zuverlässig an Ort und Stelle, indem entsprechende Rippen des Ge häuses eingreifen.
In sinngemäss der Fig.1 entsprechender Anordnung kann der Graphitkohlering auch in ähnlicher Weise in die Laufradnabe ein- gegossen sein. Ferner kann er in beiden Fällen statt eingegossen in die betreffenden Kon struktionselemente eingekittet werden.
Die Anordnung nach Fig. 5 entspricht der naeli Fig.2, mit dem L"'nterschied, dass in an sieh bekannter Weise die Pumpenwelle aus nicht korrosionsbeständigem Werkstoff be steht und durch eine Wellensehutzbüchse 20 aus korrosionsfestem Material umgeben ist.
Allen bisher beschriebenen Ausführungs formen der Erfindung ist der weitere Vorteil gemeinsam, dass sich hierbei eine nur kurze Ausladung der Welle des fliegend angeord neten Laufrades ergibt.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen an dere Ausführungsformen, bei denen die axiale Ver;sehiebung des ganzen Laufradsystems bzw. das Andrücken der Gegenflächen aneinander nicht wie bei den erstbeschriebenen in an sieh bekannter Weise durch eine im Lagerbock an geordnete Druckfeder erfolgt, sondern die Welle selbst, in axialer Richtung fest ist.
Gemäss Fig.,6 ist der Ring in der Nabe fest. zugeordnet und befindet sich die Ge genfläche 32 an der Ventiltellerbüchse 22, die auf eine die Welle umgebende und in bezug auf sie v erschiebliche Büchse 23 mit tels des Gewindes 24 aufgeschraubt ist. Die Büchse 23 und damit die Büchse 22. stehen unter der Wirkung einer Feder 31, die sich an der das Gehäuse 29 abschliessenden Mutter 30 abstützt, in demselben angeordnet ist und derart die Diehtungsfläehen 32 des Graphit kohleringes und der Büchse 22 aneinander an legt. 29 bildet einen zusätzlichen vorgeschal teten Konstruktionsteil.
Zwischen die Büchsen 22 und 23 sowie die beiden Flanschen 2'6 des Druckgehäuses und *2"1 an denn Nebengehäuse 2.9, die durch die Schrauben <B>28</B> miteinander verbunden sind, ist die bewegliche Membrane 25 eingeklemmt. Durch die Membrane 25 wird die bereits durch den Graphitkohleringkörper bewirkte vollkommene Abdichtung noch zuverlässiger gemacht und jedes Austreten von Spaltflüssig keit zwischen der Bohrung 21 und der Ventil- tellerhüclise ausgeschlossen.
Die Ausführungsform nach Fig.7 unter scheidet sich von der vorbeschriebenen ledig lich darin, dass die nicht korrosionsbeständige Pumpenwelle von einer -N#@rellenschutzbüchse 20 aus korrosionsfestem Werkstoff umgeben ist und der Graphitkohlering 23 in der durch gehenden Gehäusebohrung gegen Federdruck verschieblich ist. Der Ring 2.3 wird in der an Hand von Fig. 6 für die Ventiltellerbüchse 22 beschriebenen Weise unmittelbar an die Gegenfläche 1'5 der Laufradnabe angelegt.
Die Anwendung des grundsätzlichen Er findungsgedankens ist nicht auf stopfbuchsen- lose Kreiselpumpen beschränkt., sondern auch für andere stopfbuchsenlose Kreiselmaschinen anwendbar, zum Beispiel bei selbstansaugen den Pumpen, Vakuumpumpen, Kompressoren und dergleichen.