CH620970A5 - Slide ring packing on the shaft of a centrifugal machine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleitringdichtung an 45 der Welle einer Kreiselmaschine, die in einer Dichtungskammer des Maschinengehäuses angeordnet ist und einen elasti-chen Balg oder Schlauch aufweist, welcher die die Dichtungskammer durchsetzende Welle umgibt und zwei Dichtungsringe durch axiale Druckausübung gegeneinander drückt. 45

Bei bekannten Gleitringdichtungen der vorstehenden Art steht der die Welle umgebende Faltenbalg still und wird ein im Balg befindlicher Dichtungsring über diesen gegen einen mit der Welle bzw. dem Laufrad umlaufenden Dichtungsring gedrückt. 30

In Kreiselpumpen aus Kunststoff kann eine derartige Dichtungsanordnung problematisch sein, wenn vorgegebene Betriebsbedingungen nicht eingehalten werden, so z. B. die Pumpen ohne Flüssigkeit zeitweise trocken laufen oder über einen längeren Zeitraum im eigenen Saft gefahren werden. H Die bei derartigen Betriebszuständen zwischen den Gleitringen entstehende Reibungswärme, die Temperaturen über 200° Celsius zur Folge haben kann, wird auf die Kunststoffbauteile übertragen und kann zu Zerstörungen an denselben führen.

Bei der eingangs beschriebenen Anordnung ist der elasti- ^ sehe Balg oder Schlauch meist aus einem Elastomer gebildet und ballig rotationssymmetrisch geformt. Da auf der Produktseite gegenüber der Atmosphäre immer ein Überdruck bestehen muss, wird der Vorspannung eines derartig nach aussen geformten Balges (Stulpe) durch den Flüssigkeitsdruck a eine weitere axiale Spannung überlagert, die mit steigendem Druck zunimmt, wodurch ein grösserer Anpressdruck der aufeinander gleitenden Gleitringflächen auftritt. Der Druck der Förderflüssigkeit in der Wellendurchführung hängt wesentlich von der Förderhöhe der Pumpe und damit auch von der Antriebsdrehzahl ab. Weitere Einflüsse sind Zulauf, Art der Entlastung durch Ausgleichsbohrungen oder Rückenschaufeln und der Betriebszustand der Pumpe.

Die Anordnung lässt jedoch eine Kompensation eines mit der Drehzahl wachsenden Anpressdruckes zu. Durch die im rotierenden Balg wirksam werdenden Fliehkräfte wird, bedingt durch die Balligkeit, eine Verkürzung des Faltenbalgs mit nachlassendem elastischem Anpressdruck eintreten. Gleichzeitig nimmt jedoch der Druck im Gleitringraum mit wachsender Drehzahl zu, was einen den Fliehkräften entgegengesetzten Effekt zur Folge hat. Da beide Einflüsse im wesentlichen dem Quadrat der Drehzahl proportional sind, ergibt sich eine Kompensation der Fliehkräfte derart, dass ein möglichst gleichbleibender Anpressdruck der aufeinander gleitenden Gleitringteile erreicht wird.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, die eingangs aufgeführte Gleitringdichtung bei Wahrung der Kompensationsmöglichkeit der Fliehkräfte so auszubilden, dass am Laufrad keine übermässige Wärmeeinwirkung auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Balg oder Schlauch an seinem dem Laufrad zugewandten Ende auf drehende Mitnahme mit der Welle und dem Laufrad festgelegt ist und gegen dieses dicht anliegt, und dass am anderen Ende des Balges oder Schlauches einer der beiden Dichtringe mit dem Balg oder Schlauch umlaufend vorgesehen ist, wobei dieser Dichtungsring gegen den anderen ortsfesten Dichtungsring am Austritt der Welle aus der Dichtungskammer des Gehäuses anliegt.

Auf diese Weise ist eine durch Reibung Wärme entwickelnde Stelle auf der Laufradseite bzw. am Laufrad vermieden, so dass eine Schädigung des Laufrades durch Wärmeentwicklung nicht eintreten kann. Die aufeinander gleitenden Gleitringe liegen an dem dem Laufrad abgewandten Ende des Balges oder Schlauches.

Im einzelnen kann die Erfindung so ausgeführt sein, dass das laufradseitige Ende des Balges oder Schlauches zur Bildung einer Tasche nach innen umgelegt ist und das Büchsenende in diese Tasche eingreift, wobei die dem Laufrad zugewandte Aussenseite der Tasche unter Druck gegen die Rük-kenseite der Laufradnabe anliegt.

Der mit dem Balg oder Schlauch verbundene Dichtungsring kann an der ihm zugewandten Stirnfläche eine Ringnut mit einem sich vorzugsweise nach aussen konisch erweiternden Querschnitt aufweisen, in die das entsprechende Ende des Balges oder Schlauches eingreift, und es kann die andere Stirnfläche gegen den Dichtungsring am Kammerdeckel der Dichtungskammer anliegen.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch die Wiedergabe des für die Erfindung wesentlichen Teils einer Kreiselpumpe im Schnitt.

An der Welle 1 befindet sich im Pumpengehäuse 2 das Laufrad 3, welches aus thermoplastischem Kunststoff besteht. Die Welle 1 durchgreift die Dichtungskammer 4 des Pumpengehäuses 2.

Zwischen dem Deckel 16 der Dichtungskammer 4 und dem Laufrad 3 ist in der Gehäusekammer 4 die Gleitringdichtung angeordnet. Hierbei ist auf der Welle 1 eine Büchse 5 vorgesehen, welche sich mit der Welle 1 dreht. Das dem Laufrad 3 zugewandte Ende 6 der Büchse 5 ist im Durchmesser aufgeweitet, wodurch sich zwischen dem Wellenende und dem Büchsenende ein Spalt 7 ergibt. Der Schlauch bzw. Balg 8, welcher die Welle umgibt, ist auf der dem Laufrad 3 zugewandten Seite nach innen umgelegt und bildet so eine Tasche, in welche das Büchsenende eingreift. Der Aussenrücken 10 der Tasche liegt dicht an dem Nabenrücken des Laufrades

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an. Der Schlauch bzw. Balg dreht sich mit der Welle 1 und dem Laufrad 3.

Das andere Ende 11 des Schlauches 8 ist mit einem Dichtungsring 12 bestückt. Hierzu greift das Ende 11 des Schlauches in eine Ringnut von sich nach aussen konisch erweiterndem Querschnitt in der Stirnfläche 13 des Dichtungsringes ein. Die andere Stirnfläche 14 des Dichtungsringes 12 liegt gegen den Gleitring 15 an, der sich ortsfest am Kammerdek-kel 16 der Dichtungskammer 4 befindet.

Der Schlauch bzw. Balg 8 ist nach aussen ausgebaucht 5 und steht unter dem Druck der Förderflüssigkeit, die durch den Kanal 17 in die Kammer 4 geleitet ist.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Gleitringdichtung an der Welle einer Kreiselmaschine, die in einer Dichtungskammer des Maschinengehäuses angeordnet ist und einen elastischen Balg oder Schlauch aufweist, welcher die die Dichtungskammer durchsetzende Welle um- 5 gibt und zwei Dichtungsringe durch axiale Druckausübung gegeneinander drückt, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg oder Schlauch (8) an seinem dem Laufrad (3) zugewandten Ende auf drehende Mitnahme mit der Welle (1) und dem Laufrad (3) festgelegt ist und gegen dieses dicht anliegt, und 10 dass am anderen Ende des Balges oder Schlauches (8) einer (12) der beiden Dichtungsringe mit dem Balg oder Schlauch

(8) umlaufend vorgesehen ist, wobei dieser Dichtungsring (12) gegen den anderen ortsfesten Dichtungsring (15) am Austritt der Welle aus der Dichtungskammer (4) des Gehäuses (2) 15 anliegt.

2. Gleitringdichtung nach Patentanspruch 1, wobei auf dem die Gleitringdichtung und das Laufrad (3) tragenden Ende der Welle eine mitdrehende Büchse (5) vorgesehen ist,

die auf ihrer dem Laufrad (3) zugewandten Seite zur Bildung » eines Spaltes (7) zwischen Welle und Büchse längs einer Strecke im Innendurchmesser grösser ist, dadurch gekennzeichnet, dass das laufradseitige Ende des Balges oder Schlauches zur Bildung einer Tasche nach innen umgelegt ist und das Büchsenende (6) in diese Tasche eingreift, wobei die dem 25 Laufrad zugewandte Aussenseite (10) derTasche unter Druck gegen die Rückenseite der Laufradnabe anliegt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Gleitringdichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Balg oder Schlauch (8) verbundene Dichtungsring (12) an der ihm zugewandten Stirn- ^ fläche (13) eine Ringnut mit einem sich vorzugsweise nach aussen konisch erweiternden Querschnitt aufweist, in die das entsprechende Ende des Balges oder Schlauches (8) eingreift, und dass die andere Stirnfläche (14) gegen den Dichtungsring (15) am Kammerdeckel (16) der Dichtungskammer (4) an- 35 liegt.