CH680149A5

CH680149A5 -

Info

Publication number: CH680149A5
Application number: CH2493/89A
Authority: CH
Inventors: Michael Huenten
Original assignee: Messer Griesheim Gmbh
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1992-06-30
Also published as: FR2634831A1; DE3825799A1; FR2634831B1

Description

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CK 680 149 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei diesen Pumpen ist eine Hauptforderung eine gute Abdichtung der Antriebswelle gegenüber dem Gehäuse, wobei die eingesetzten Wellenabdichtungen möglichst verschleissarm sind und eine hohe Standzeit aufweisen, insbesondere bei der Verwendung derartiger Kreiselpumpen zur Förderung von hochreinen Medien wirkt sich ein Verschleiss und der dabei entstehende Abrieb besonders nachteilig aus, da dann diese Partikel in den Pumpenförder-strom gelangen können. Die vom Anwender geforderte Partikel-Konzentration (es werden z.Zt. in der Elektronikindustrie Partikel-Konzentrationen von weniger als 30 Teilchen pro m3 in der Grössen-klasse über 0,1 um gefordert) kann im herkömmlichen Sinne nur durch der Pumpe nachgeschaltete, den gesamten Förderstrom filternde und damit entsprechende teurere Einrichtungen, erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kreiselpumpe der vorbeschriebenen Art sowohl die Standzeit der Wellenabdichtung zu verbessern als auch Dichtungspartikel im Förderstrom zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Kreiselpumpe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.

Mit der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Zusatzdichtung wird eine Kapselung der Kreiselpumpen - Wellenabdichtung gegenüber dem zu fördernden Medium erreicht. Dadurch wird zum einen die Standzeit der Dichtung infolge der geringeren Druckbeaufschlagung der Dichtung sowie des verringerten Einflusses der hinter dem Pumpenlaufrad stattfindenden Strömungszustände auf die Dichtung verbessert.

Zum anderen wird ein direkter Kontakt des Förderstroms mit der Wellenabdichtung vermieden und damit unterbunden, dass Dichtungsabriebpartikel in den Förderstrom gelangen und die Partikel-Häufigkeit ansteigt. Umfangreiche Filterungsmassnahmen sind nicht erforderlich. Vielmehr kann im Falle einer als Spaltdichtung ausgeführten Zusatzdichtung der dabei entstehende Spaltstrom dazu benutzt werden, die Dichtungsabriebpartikel aus dem Bereich der Wellenabdichtung wegzuspülen und z.B. hinter der Wellenabdichtung zu sammeln und den Spaltstrom gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines kleinen Filters dem Versorgungstank oder der Saugseite der Pumpe wieder zuzuführen, wodurch ein Verlust z.B. eines an sich hochreinen Gases vorteilhaft vermieden wird. Andererseits kann der Spaltstrom mit dem Abrieb bei Bedarf auch ins Freie abgeleitet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In der Zeichnung ist ein Ausschnitt einer an sich bekannten Kreiselpumpe 10 zum Fördern hochreiner, vorzugsweise kryogener Medien, z.B. von hochreinem tiefkaltem verflüssigtem Stickstoff dargestellt. Es handelt sich um eine fliegend gelagerte Pumpenwellenkonstruktion, die mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden ist, wobei das Pumpengehäuse 11 mit einem zentrisch angeordneten Pumpendeckel 12 dicht verschlossen ist. Der Wellenstumpf des Motors und somit die Antriebswelle 13 ragt in den Innenraum des Pumpengehäuses 1 und dient dort zur Aufnahme des Laufrades 14. Die Befestigung des Laufrades 14 erfolgt in diesem Fall über eine nicht näher dargestellte Nut- und Federverbindung, wobei das Laufrad 14 soweit auf die Welle 13 aufgeschoben wird, bis es zur Anlage an den Schleifring 16 der Gleitringdichtung 17 kommt.

Zur Abdichtung der Durchführung der Antriebswelle 13 in das Pumpengehäuse 11 und damit des Innenraumes des Pumpengehäuses gegenüber der Umgebung ist eine als Gleitringdichtung 17 ausgebildete Wellenabdichtung vorgesehen. Diese Gleitringdichtung 17 ist bevorzugt entsprechend der Dichtung nach der DE-PS 2 945 932 ausgebildet. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Gleitringdichtung 17 von einer Zusatzdichtung umgeben, die allgemein mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichnet ist. Die Zusatzdichtung 18 ist als berührungsfreie Spaltdichtung ausgebildet. Die Abdichtung des Innenraums des Pumpengehäuses 11 und damit des zu fördernden Mediums gegenüber der Gleitringdichtung 17 erfolgt durch einen engen Ringspalt 19 zwischen dem ruhenden Gehäuse 20 und dem rotierenden Laufrad 14. Das Gehäuse 20 ist dabei über ein Gewinde 21 im Pumpengehäuse 11 mediumdicht befestigt, umgibt die Gleitringdichtung 17 und bildet mit dem Pumpendeckel 12 einen gekapselten Dichtungsraum 22, in dem sich die Gleitringdichtung 17 befindet.

Der Dichtungsraum 22 steht mit einem Ringkanal

23 in Verbindung, an den eine Rückführungsleitung

24 angeschlossen ist, die unter Zwischenschaltung eines Filters 25 an die Saugseite 26 der Pumpe 10 oder einen nicht dargestellten Tank angeschlossen ist. Durch die Zusatzdichtung 18 wird erreicht, dass die Gleitringdichtung 17 nicht unmittelbar über die Achsschubausgleichsbohrungen 15 mit dem Förderstrom (Pfeile A) in Verbindung steht und damit keine Verschleisspartikel während des Pumpenbetriebs in den Förderstrom gelangen werden. Die Gleitringdichtung 17 wird vielmehr nur über den Spaltstrom (Pfeile C) der Zusatzdichtung 18 vom Medium beaufschlagt. Die hinter dem Laufrad 14 stattfindenden Strömungszustände (Pfeile B) können somit keinen störenden Einfluss auf die Gleitringdichtung 17 ausüben, so dass dadurch vorteilhaft die Standzeit der Gleitringdichtung 17 erhöht wird.

Dadurch entstehen auch weniger Gleitring-Dich-tungs-Abriebpartikel pro Zeiteinheit. Durch den Spaltstrom (Pfeile C) wird der im Raum 22 im Dichtungsbereich 28 entstehende Abrieb (sternförmig in der Zeichnung dargestellt) aus dem Dichtungsraum 22 gespült und über den Ringkanal 23 und die Rückführleitung 24 dem Filter 25 zugeführt. Im Filter 25, der entsprechend der geringen Spaltstrommenge klein dimensioniert werden kann, werden die Verschleisspartikel bis zu einer vorgegebenen tolerierbaren Grösse zurückgehalten und das so gereinigte Medium dem Tank oder der Saugseite 26 der Pum-

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pe wieder zugeführt. Damit ist gewährleistet, dass auch bei der Förderung von hochreinen Medien mit Kreiselpumpe und Wellenabdichtung die Qualität/Partikel-Konzentration durch Dichtungs-Abrieb • nicht beeinträchtigt wird.

j Patentansprüche i 1. Kreiselpumpe, insbesondere für die Förderung von hochreinen Medien, bei der die Durchführung der Antriebswelle (13) in das Pumpengehäuse (11) mit einer Weilenabdichtung (17) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenabdichtung (17) gegenüber dem zu fördernden Medium mit einer Zusatzdichtung (18) abgedichtet ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenabdichtung (17) als Gleitringdichtung ausgebildet ist.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzdichtung (18) als berührungsfreie Spaltdichtung ausgebildet ist, wobei die Abdichtung durch einen Ringspalt (19) zwischen einem ruhenden Gehäuse (20) und dem rotierenden Pumpenlaufrad (14) erfolgt.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (22), der durch das ruhende Gehäuse (20) begrenzt ist, mit einem Kanal

(23) zum Sammeln der Leckmenge in Verbindung steht und an den Kanal (23) eine Rückführleitung

(24) zum Rückführen der Leckmenge angeschlossen ist.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückführleitung (24) ein Filter (25) zum Zurückhalten der Gleitringdichtungs-Abriebpartikel vorgesehen ist.

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