DE1006721B

DE1006721B - Radial dichtende Wellenabdichtung fuer Heisswasserpumpen mit hohem Innendruck

Info

Publication number: DE1006721B
Application number: DEM32094A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Vorkauf
Original assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL; La Mont Kessel Herpen and Co KG
Current assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL; La Mont Kessel Herpen and Co KG
Priority date: 1952-01-10
Filing date: 1952-01-10
Publication date: 1957-04-18

Description

Radial dichtende Wellenabdichtung für Heißwasserpumpen mit hohem Innendruck Die Erfindung betrifft eine radial dichtende Wellenabdichtung für Heißwasserpumpen mit hohem Innendruck und fliegend angeordnetem Laufrad, bei der ein oder mehrere mit der Welle umlaufende planparallele Dichtungsringe durch den infolge des Pumpeninnendruckes auf die Welle einwirkenden Achsschub gegen eine entsprechende Anzahl von im Gehäuse vorgesehenen, nicht umlaufenden Ringen gepreßt werden und bei der Mittel vorgesehen sind, daß die Dichtungsringe nur durch einen Teil des Achsschubes aufeina-ndergepreßt werden.
Zur Entlastung der Dichtungsringe ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Welle zusätzlich an einem im Lagergehäuse entgegen der Wirkung einer Druckkraft axial verschieblichen Axiallager abzustützen. Für die Verschiebung des Drucklagers im Gehäuse ist es zweckmäßig, den nicht umlaufenden Teil des Axiallagers an einem im Lagergehäuse vorgesehenen, ringartigen Druckraum abzustützen und diesen Druckraum unter den gleichen oder annähernd gleichen Druck zu setzen wie er im Inneren der Pumpe herrscht.
Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Heißwasserpumpe mit fliegend angeordnetem Laufrad. Auf der Welle 1 sitzt das Laufrad 2. Zwischen dem Gehäuse 3 und der Welle 1 ist der abzudichtende Spalt 4. Von der Laufradseite her wird auf die Welle 1 die Wellenschutzbuchse 5, dann der Ring 6 und zum Schluß das Laufrad 2 aufgeschoben und mittels der Laufradmutter 7 und dem Wellenzapfen 8 fest zusammengezogen. In dem Gehäuse 3 ist der feststehende Ring 9 angeordnet. Der Spalt 4 wird nach außen durch eine Stopfbuchse 10 abgedichtet. Diese Stopfbuchse 10 hat die Aufgabe, im kalten und drucklosen Zustand den Austritt von Fördermittel zu verhindern. Im Betrieb wird durch den infolge des Innendruckes vorhandenen und auf die Welle 1 und den Ring 6 wirkenden Achsschub der Ring 6 gegen den im Gehäuse festsitzenden Ring 9 gedrückt und der Spalt 4 abgedichtet, so daß auf der Stopfbuchse 10 kein nennenswerter Druck lastet und diese entsprechend leicht ausgeführt werden kann. Bei hohen Betriebsdrücken kann der Achsschub sehr hoch sein, so daß der umlaufende Ring 6 mit großer Kraft gegen den feststehenden Ring 9 gepreßt wird. In diesem Falle ist zu befürchten, daß die Dichtungsringe einem sehr schnellen Verschleiß unterliegen. Es ist deshalb zur Entlastung der Dichtungsringe ein axial verschiebliches Axiallager 11 vorgesehen, das am Gehäuse elastisch abgestützt ist. Hierzu dient der im Lagergehäuse vorgesehene Druckraum 12, der mit einer Druckflüssigkeit gefüllt ist und an dem der nicht umlaufende Teil des Axiallagers 11 mittels eines Stützringes 13 abgestützt ist. Der Druckraum 12 hat balgartige Wände, so daß Längendehnungen der Welle aufgenommen werden können. Der Druckraum 12 kann durch Anschluß an die Druckseite der Pumpe oder auch irgendeiner anderen Stelle unter Druck gesetzt werden. Der Anschluß an die Druckseite der Pumpe hat den Vorzug, daß Druckänderungen auf der Laufradseite sich automatisch auch im Druckraum 12 einstellen. Es ist vorteilhaft, die balgarti.gen Wände des Druckraumes 12 so auszubilden, daß durch sie ein leichter Zug auf die Welle ausgeübt wird, so daß auch in drucklosem Zustand die Dichtungsringe 6 und 9 anliegen; jedoch würde für diesen Zustand auch die vorgesehene Stopfbuchse 10 allein genügen.
Bei hohen Flächendrücken der Ringe 6 und 9 entsteht unter Umständen starke Reibungswärme, zu deren Ableitung die im Gehäuse untergebrachten Kühlräume 14 und 15 nicht mehr ausreichen. Es ist daher vorgesehen, die Welle 1 auf der Laufradseite bis etwa zur Stopfbuchse 10 zu kühlen. Zu diesem Zweck ist dieser Teil der Welle 1 als Hohl-,velle ausgebildet, und der Wellenzapfen 8 ist mit Gewinde in die Hohlwelle 1 eingesetzt. In dem Hohlraum der Welle ist ein Leitrohr 16 angeordnet. Durch einen Rohrnippel 17, der durch die Wandung der Welle geführt ist, steht das Leitrohr 16 mit dem Kühlwasserraum 18 in Verbindung. Von hier aus kann Kühlwasser in die Hohlwelle einströmen. Es gelangt zunächst in das Leitrohr 16, strömt in diesem Rohr zur Laufradseite, kehrt dann um und strömt in dem Ringraum zwischen Leitrohr und Wandung der Welle zurück. Durch den Rohrstutzen 19 wird das Kühlwasser aus der Welle wieder abgeleitet in den Kühlraum 20. Der Rohrstutzen 19 ist über den Umfang der Welle hinaus verlängert und kann durch eine Bohrung im Gehäuse von außen in die Wandung der Welle eingeschraubt werden. Die Verlängerung des Rohrstutzens 19 über den Umfang der Welle hinaus hat den Zweck, die Drehung der Welle zur selbsttätigen Förderung des Kühlwassers auszunutzen. In dem Rohrstutzen 19 wird das Kühlwasser auf eine höhere Umfangsgeschwindigkeit gebracht als in dem Ansaugnippel 17, so daß Wasser aus dem Rohrstutzen 19 abgeschleudert und über den Nippel 17 frisches Kühlwasser angesaugt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Radial dichtende Wellenabdichtung für Heißwasserpumpen mit hohem Innendruck und fliegend angeordnetem Laufrad, bei der ein oder mehrere mit der grelle umlaufende planparallele Dichtungsringe durch den infolge des Pumpeninnendruckes auf dieWelle einwirkendenAchsschub gegen eine entsprechende Anzahl von im Gehäuse vorgesehenen, nicht umlaufenden Ringen gepreßt werden und bei der Mittel vorgesehen sind, daß die Dichtungsringe nur durch einen Teil des Achsschubes aufeinandergepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle zusätzlich an einem im Lagergehäuse entgegen der Wirkung einer Druckkraft axial verschieblichen Axiallager (11) abgestützt ist.
2. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht umlaufende Teil des Axiallagers (11) an einem im Lagergehäuse vorgesehenen ringartigen Druckraum (12) abgestützt ist und daß dieser Druckraum unter dem gleichen oder annähernd gleichen Druck steht wie das Innere der Pumpe.
3. Wellenabdichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und der Innenmantel des ringartigen Druckraumes (12) aus balgartigen Wänden besteht, die bei drucklosem Druckraum einen Zug auf die Welle (1) derart ausüben, daß die Dichtungsringe (6,9) aneinandergedrückt werden.
4. Wellenabdichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihr in an sich bekannter Weise eine übliche Stopfbuchse (10) nachgeschaltet ist.
5. Wellenabdichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle (1) im Bereich der Wellendichtung in an sich bekannter Weise als Hohlwelle ausgebildet ist und von Kühlwasser durchflossen wird und daß der Kühlwasseraustritt in an sich gleichfalls bekannter Weise einen größeren radialen Abstand von der Drehachse aufweist als der Kühlwassereintritt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 161038, 219 463, 259 050, 300 379, 397 716, 410 624, 496 353, 528 898, 551999, 809 875, USA.-Patentschriften Nr. 2 338 873, 2 347 386.