DE102008001814A1

DE102008001814A1 - Device for impeller sealing in centrifugal pumps

Info

Publication number: DE102008001814A1
Application number: DE102008001814A
Authority: DE
Inventors: Uwe Wuerdig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2009-11-19
Also published as: RU2474730C2; US20110064566A1; EP2304246A1; EP2304246B1; CN102027241A; RU2010145437A; WO2009138082A1; CN102027241B; DE112009001716A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Laufradabdichtung bei Kreiselpumpen für fluide Medien, mittels welcher der Spalt zwischen dem Pumpengehäuse (1) und mindestens einem Laufrad (2) vollständig gegen einen Stofftransport von der Druckseite (3) des Laufrades (2) zu dessen Saugseite (4) abgedichtet wird. Erfindungsgemäß ist in dem Pumpengehäuse (1) zwischen der Druckseite (3) und der Saugseite (4) ein aus einem starren Druckring (7) sowie einem mit dem Druckring (7) verbundenen elastischen Teil (8) bestehender Dichtring (7, 8) angeordnet, wobei der elastische Teil (8) des Dichtrings (7, 8) zumindest im Betrieb der Kreiselpumpe im Bereich des Laufradeintritts (5) über den gesamten Umfang an einer Gleitfläche (6') an der Umfangskontur des betreffenden Laufrads (2) gleitend anliegt. Hierzu ist der Dichtring (7, 8) in dem Pumpengehäuse (1) so positioniert, dass sein elastischer Teil (8) gegen die genannte Gleitfläche (6') vorgespannt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform wird die Vorspannung auf den elastischen Teil (8) durch ein auf den Druckring (7, 8) wirkendes Stellglied (9, 15) aufgebracht, mittels welchem der Dichtring (7, 8) zur Gleitfläche (6') positioniert wird.The invention relates to a device for impeller sealing in centrifugal pumps for fluid media, by means of which the gap between the pump housing (1) and at least one impeller (2) completely against mass transport from the pressure side (3) of the impeller (2) to the suction side (4 ) is sealed. According to the invention, a sealing ring (7, 8) consisting of a rigid pressure ring (7) and an elastic part (8) connected to the pressure ring (7) is arranged in the pump housing (1) between the pressure side (3) and the suction side (4) , wherein the elastic part (8) of the sealing ring (7, 8) at least during operation of the centrifugal pump in the region of the impeller inlet (5) over the entire circumference on a sliding surface (6 ') on the peripheral contour of the respective impeller (2) slidably rests. For this purpose, the sealing ring (7, 8) in the pump housing (1) is positioned so that its elastic part (8) is biased against said sliding surface (6 '). According to a preferred embodiment, the bias on the elastic member (8) by an on the pressure ring (7, 8) acting actuator (9, 15) is applied, by means of which the sealing ring (7, 8) to the sliding surface (6 ') is positioned ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Laufradabdichtung bei Kreiselpumpen für fluide Medien. Die Vorrichtung dient dazu, den bei Kreiselpumpen konstruktionsbedingt vorhandenen Spalt zwischen dem Laufrad und dem Pumpengehäuse gegen einen Stofftransport von der Druckseite des Laufrades zu dessen Saugseite am Laufradeintritt abzudichten. Sie ist für die Erstausrüstung gattungsgemäßer Pumpen im Zuge von deren Herstellung, aber auch für die Nachrüstung von bislang nicht mit einer entsprechenden Spaltabdichtung versehenen Pumpen einsetzbar.The The invention relates to a device for impeller sealing in centrifugal pumps for fluid media. The device serves to the at Centrifugal pumps by design existing gap between the Impeller and the pump housing against a mass transfer from the pressure side of the impeller to its suction side at the impeller inlet seal. It is generic for the original equipment Pumps in the course of their production, but also for the Upgrading from so far not with a corresponding Gap seal provided pump used.

Kreiselpumpen unterschiedlicher Bauformen werden für den Transport von fluiden Medien, insbesondere Flüssigkeiten in sehr großer Zahl eingesetzt. Die Pumpen bestehen aus einem oder mehreren auf einer Welle angeordneten Laufrädern, welche sich, angetrieben von einem Motor, in einem entsprechenden Freiraum eines Pumpengehäuses (auch als Gehäusebohrung bezeichnet) bewegen. Durch seine Rotation erzeugt ein jeweiliges Laufrad an seiner Laufradeintrittsseite, an welcher sich der Zufluss für das zu fördernde fluide Medium befindet, einen Unterdruck. Hierdurch wird das Medium an beziehungsweise in das Laufrad hineingerissen und von diesem im Zuge der Drehbewegung zum Laufradaustritt auf der Druckseite des Laufrads befördert. Damit sich das Laufrad in dem Pumpengehäuse bewegen kann, ist ein Spalt zwischen dem Laufrad und der Innenwand des Pumpengehäuses unerlässlich. Dieser ist je nach Gehäuseform und Laufradform als Axial- oder Radialspalt ausgebildet.centrifugal pumps different designs are used for the transport of fluid media, especially liquids in very large Number used. The pumps consist of one or more on one Shaft arranged impellers, which are driven from a motor, in a corresponding space of a pump housing (also referred to as housing bore) move. Through his rotation creates a respective impeller at its impeller inlet side, at which the inflow for the to be promoted fluid medium is located, a negative pressure. This will be the medium entrained in or in the impeller and of this in the Course of the rotary motion to impeller outlet on the pressure side of Impeller promoted. So that the impeller in the pump housing can move, there is a gap between the impeller and the inner wall the pump housing essential. This one is ever according to housing shape and impeller shape as axial or radial gap educated.

Über den Spalt gelangt jedoch zwangsläufig ein Teil des geförderten Fluids von der Druckseite zurück auf die Saugseite des Laufrads. Hierdurch entstehen hydraulische Verluste. Die Pumpenhersteller sind daher bemüht, das Spaltmaß möglichst gering zu halten. Auf der anderen Seite können, insbesondere durch Toleranzen der Bauteile, gewisse Mindestspaltmaße nicht unterschritten werden, da sonst die Gefahr besteht, dass ein gegebenenfalls etwas unrund laufendes Laufrad an die Innenwand des Gehäuses anschlägt. Diese Gefahr wird zudem im Laufe der Betriebszeit einer Pumpe dadurch erhöht, dass am Gehäuse und am Laufrad, Ablagerungen entstehen, durch welche sich ein zu gering bemessener Spalt zusetzen kann, so dass sich die Pumpe schließlich „festfrisst”. In der Folge kommt es zur Laufradblockierung und zu Maschinenschäden bis hin zum völligen Ausfall der Pumpe. Dies bedingt im Einzelfalle teure Betriebsunterbrechungen. Die genannten Probleme werden durch weitere Faktoren zusätzlich verstärkt. So entstehen im Laufe des Pumpenbetriebs durch Kavitation, das heißt durch die Implosion in dem geförderten Medium vorübergehend entstehender Gasblasen, Materialschäden am Gehäuse und/oder am Laufrad, welche, abgesehen von schweren Schäden, wie beispielsweise Brüchen an Teilen des Laufrads, auch das Spaltmaß ungünstig beeinflussen können. Ein besonderes Problem tritt ferner beim Einsatz der Pumpen für die Förderung von Abwasser auf. Durch in dem Abwasser enthaltene Verunreinigungen in Form von Feststoffen und faserigen Bestandteilen kommt es an den Laufrädern zur so genannten Zopfbildung und in deren Folge zur Verstopfung durch Zusetzen des Spaltes, wodurch schließlich ebenfalls das Laufrad blockiert wird. Dabei ist der Pumpenspalt, bedingt durch die Druckdifferenz zwischen der Saug- und der Druckseite, ein besonders kritischer Bereich, in welchen entsprechende Verunreinigungen regelrecht hineingezogen werden.about However, part of the conveyed inevitably passes through the gap Fluids from the pressure side back to the suction side of the Impeller. This results in hydraulic losses. The pump manufacturers are therefore endeavors to minimize the gap to keep low. On the other hand, in particular due to tolerances of the components, certain minimum gap dimensions are not fallen below, otherwise there is a risk that a possibly a little out of round running impeller to the inner wall of the Housing strikes. This danger is also in the Over the life of a pump increased by the fact that Housing and on the impeller, deposits are created by which a gap that is too small can become clogged, so that Finally, the pump "gnaws". In The consequence is impeller blockage and machine damage up to the complete failure of the pump. This requires in an individual case expensive business interruptions. The problems mentioned are through additional factors additionally reinforced. To arise in the course of pump operation by cavitation, that is temporarily formed by the implosion in the pumped medium Gas bubbles, material damage to the housing and / or on the impeller, which, apart from serious damage, such as For example, fractures on parts of the impeller, including the Can affect gap size unfavorable. A particular problem also occurs when using the pumps for the promotion of sewage up. By contained in the wastewater Impurities in the form of solids and fibrous constituents it comes to the wheels for so-called Zopfbildung and as a result, clogging by clogging the gap, eventually causing also the impeller is blocked. Here is the pump gap, due to the pressure difference between the suction and the pressure side, a particularly critical area where appropriate contaminants be literally involved.

Daher ist man bei der Pumpenfertigung um konstruktive Maßnahmen bemüht, durch welche das Spaltmaß gering gehalten beziehungsweise optimiert und darüber hinaus im Langzeitbetrieb der Pumpe möglichst konstant gehalten werden kann. So wird beispielsweise in der DE 199 60 160 A1 eine Vorrichtung zur Optimierung der Spaltweite bei Kreiselpumpen beschrieben. Nach der beschriebenen Lösung wird am Außenumfang des freien Endes eines Pumpenlaufrades ein Wulst ausgebildet. Dieser Wulst wird beim Einsetzen des Laufrades in das Pumpengehäuse hinter einen Dichtbund geführt, welcher an einem im Gehäuse angeordneten Spaltring ausgebildet ist. Hierdurch wird ein sehr geringes Spaltmaß erreicht. Da es sich jedoch bei dem Dichtbund gemäß der Lösung um ein starres Element handelt, besteht die Gefahr, dass dieser sich, sofern sich an ihm Ablagerungen ausbilden, oberhalb des an dem Laufrad ausgebildeten Wulstes in das Laufrad einläuft. Zudem wird durch den verbleibenden geringen Spalt ein Stofftransport von der Druckseite auf die Saugseite nicht vollständig verhindert, so dass die Gefahr der Zopfbildung und schließlich der Verstopfung des Spaltes nicht beseitigt ist.Therefore, it is endeavored in constructing the pump production by which the gap kept low or optimized and beyond can be kept as constant as possible in the long-term operation of the pump. For example, in the DE 199 60 160 A1 a device for optimizing the gap width described in centrifugal pumps. After the solution described, a bead is formed on the outer circumference of the free end of a pump impeller. This bead is guided when inserting the impeller in the pump housing behind a sealing collar, which is formed on a housing arranged in the split ring. As a result, a very small gap size is achieved. However, since the sealing collar according to the solution is a rigid element, there is the risk that, if deposits form on it, it will run into the impeller above the bead formed on the rotor. In addition, a mass transport from the pressure side to the suction side is not completely prevented by the remaining small gap, so that the risk of braid formation and finally the clogging of the gap is not eliminated.

In der EP 1 808 603 A1 wird eine Lösung zur Reduzierung der Breite eines radialen Dichtspaltes beschrieben, mittels welcher außerdem weitestgehend verhindert werden soll, dass sich der Spalt mit zunehmender Betriebsdauer der Pumpe in unerwünschter Weise verbreitert. Hierzu sind in den Radialspalt zwischen dem Pumpengehäuse und der Außenkontur des Laufrades ein starrer Verschleißring und ein elastischer Ring eingebracht. Während der Verschleißring, welcher beispielsweise aus gehärtetem Stahlguss oder einem keramischen Werkstoff besteht, das Flügelrad unter Verbleib eines geringen Restspaltes umgibt, ist der elastische Ring um den Verschleißring herum angeordnet und an der Innenkontur des Pumpengehäuses befestigt. Hierdurch ist eine Art elastische Aufhängung für den als Spaltring wirkenden Verschleißring gebildet. Mittels dieser elastischen Aufhängung werden insbesondere Schwingungen des Laufrades, wie sie vor allem beim Anlaufen der Pumpe auftreten, abgefangen und so eine Beschädigung des Spaltrings oder der Außenkontur des Laufrades verhindert. Ferner werden hierdurch der Spaltring und die Innenkontur des Pumpengehäuses thermisch voneinander entkoppelt. Durch die Lösung ist eine Spaltoptimierung gegeben, welche es ermöglicht, dass das Spaltmaß auch über eine längere Betriebszeit der Pumpe hinweg unter Kompensation von Maßtoleranzen der Pumpenteile und von im Betrieb der Pumpe auftretenden Schwingungen konstant gehalten wird. In jedem Falle verbleibt jedoch auch bei dieser Lösung ein Restspalt, an dem insbesondere beim Einsatz der Pumpe zur Förderung von Abwasser weiterhin die Gefahr einer Zopfbildung beziehungsweise Verzopfung besteht. Insoweit sind entsprechend ausgebildete Pumpen nur bedingt für den Einsatz als Abwasserpumpen geeignet.In the EP 1 808 603 A1 a solution for reducing the width of a radial sealing gap is described, by means of which also should be largely prevented that widens the gap with increasing operating time of the pump in an undesirable manner. For this purpose, a rigid wear ring and an elastic ring are introduced into the radial gap between the pump housing and the outer contour of the impeller. While the wear ring, which consists for example of hardened cast steel or a ceramic material surrounding the impeller whereabouts of a small residual gap, the elastic ring is arranged around the wear ring and secured to the inner contour of the pump housing. As a result, a kind of elastic suspension for the wear acting as a split ring wear ring is formed. In particular, by means of this elastic suspension Vibrations of the impeller, as they occur especially when starting the pump, intercepted and thus prevents damage to the split ring or the outer contour of the impeller. Furthermore, as a result, the split ring and the inner contour of the pump housing are thermally decoupled from each other. Through the solution, a gap optimization is given, which makes it possible that the gap is kept constant over a longer operating time of the pump while compensating for dimensional tolerances of the pump parts and vibrations occurring during operation of the pump. In any case, however, remains in this solution, a residual gap at which, especially when using the pump for the promotion of wastewater, the risk of braid or clogging continues. In that regard, appropriately trained pumps are only partially suitable for use as sewage pumps.

Durch die US 47 46 268 A wird eine Lösung beschrieben, nach welcher der Spalt bei einer Kreiselpumpe mittels starrer Elemente, welche über Federn an der Innenkontur des Pumpengehäuses gelagert sind, vollständig abgedichtet wird. Die zur Abdichtung des Spaltes dienenden starren Elemente bestehen aus Metall oder Keramik und werden durch die Federkraft der bereits angesprochenen Federn gegen die Außenkontur des Laufrads gedrückt und bilden dabei eine Dichtung für den Spalt aus. Aufgrund des starren Materials der Dichtelemente ist jedoch zu erwarten, dass die Anordnung einem starken Verschleiß unterliegt, wobei auch davon auszugehen ist, dass sich die Dichtelemente im Laufe der Zeit in das Laufrad einarbeiten. Zudem weist die Lösung einen vergleichsweise komplizierten mechanischen Aufbau auf, wobei ferner zu befürchten ist, dass die Federn bei einem Einsatz der Pumpe zur Abwasserförderung durch in dem Abwasser enthaltene Verunreinigungen in ihrer Wirkungsweise beeinträchtigt werden. Dabei kann es durch Ablagerung entsprechender Verunreinigungen an den Federn zu deren Blockierung und ebenfalls zu einer unerwünschten Zopfbildung kommen.By the US 47 46 268 A a solution is described, according to which the gap is completely sealed in a centrifugal pump by means of rigid elements which are mounted on springs on the inner contour of the pump housing. The serving to seal the gap rigid elements are made of metal or ceramic and are pressed by the spring force of the already mentioned springs against the outer contour of the impeller and thereby form a seal for the gap. Due to the rigid material of the sealing elements, however, it is to be expected that the arrangement is subject to severe wear, it being also to be assumed that the sealing elements will work into the impeller over time. In addition, the solution has a comparatively complicated mechanical structure, and it is also to be feared that the springs will be adversely affected by the effluents contained in the wastewater when the pump is used for wastewater pumping. This can lead to their blocking and also to an undesirable braid formation by deposition of corresponding impurities on the springs.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Laufradabdichtung bei Kreiselpumpen zu schaffen, durch welche bei einem einfachen Aufbau der Vorrichtung der Stofftransport zwischen der Druckseite des Laufrads einer Kreiselpumpe und deren Laufradeintritt sicher verhindert wird. Dazu soll mittels dieser Vorrichtung der zwischen dem Pumpengehäuse und dem Laufrad gegebene Axial- oder Radialspalt vollständig abgedichtet werden, aber dennoch eine ungehinderte Drehbewegung des oder der Laufräder in dem Pumpengehäuse ermöglicht sein. Die Vorrichtung soll darüber hinaus sowohl die werkseitige Ausstattung von Pumpen ermöglichen als auch nachrüstbar sein.task The invention is therefore an apparatus for impeller sealing to create centrifugal pumps, through which at a simple Construction of the device of mass transport between the pressure side the impeller of a centrifugal pump and the impeller inlet safely is prevented. This is intended by means of this device between the pump housing and the impeller given axial or radial gap completely sealed, but still an unhindered Rotary movement of the impeller or wheels in the pump housing be possible. The device should over it In addition, both the factory equipment of pumps allow as also be retrofitted.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.The The object is achieved by a device having the features of the main claim solved. Advantageous training or further education are given by the subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Abhängigkeit der Geometrie ihrer Elemente und deren bauliche Anordnung in der Pumpe, wie bereits eingangs ausgeführt, sowohl bei Kreiselpumpen mit einem Axialspalt als auch bei solchen mit einem Radialspalt einsetzbar, wobei sich die Erfindung aber gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf die Abdichtung eines Axialspalts bezieht. Ferner können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl einstufige als auch mehrstufige Kreiselpumpen, das heißt Kreiselpumpen mit mehr als einem Laufrad, werksseitig oder im Zuge einer Nachrüstung ausgestattet werden. Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe in dem Pumpengehäuse zwischen der Druckseite und der Saugseite des mindestens einen Laufrads der Pumpe ein aus einem starren Druckring sowie einem mit dem Druckring verbundenen elastischen Teil bestehender Dichtring angeordnet, wobei der elastische Teil des Dichtrings zumindest im Betrieb der Kreiselpumpe im Bereich des Laufradeintritts (das heißt an den Enden der Flügel des Laufrads) über den gesamten Umfang an einer Gleitfläche an der axialen oder radialen Umfangskontur des betreffenden Laufrads gleitend anliegt. Hierzu ist der Dichtring in dem Pumpengehäuse so positioniert, dass sein elastischer Teil gegen die genannte Gleitfläche vorgespannt ist, so dass er zumindest beim Betrieb der Pumpe gegen diese Gleitfläche gedrückt wird und dabei den Spalt vollständig abdichtet.The inventive device is dependent the geometry of their elements and their structural arrangement in the Pump, as already mentioned, both in centrifugal pumps with an axial gap as well as those with a radial gap can be used, but the invention according to a preferred embodiment of the seal of an axial gap refers. Furthermore, with the inventive Device both single-stage and multi-stage centrifugal pumps, that is centrifugal pumps with more than one impeller, factory or be equipped as part of a retrofit. According to the invention to solve the task in the pump housing between the pressure side and the suction side of the at least one impeller of the Pump on from a rigid pressure ring and one with the pressure ring connected elastic part existing sealing ring, wherein the elastic part of the sealing ring at least during operation of the centrifugal pump in the area of the impeller inlet (ie at the ends the wing of the impeller) over the entire circumference on a sliding surface on the axial or radial peripheral contour slidably abuts the respective impeller. For this purpose, the sealing ring positioned in the pump housing so that its elastic Part is biased against said sliding surface, so that he at least during operation of the pump against this sliding surface is pressed while keeping the gap completely seals.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung ist die Gleitfläche Teil eines im Bereich des Laufradeintritts an der Umfangskontur des Laufrads befestigten starren Schleißrings. Der vorgenannte Schleißring kann dabei bereits werksseitig an einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Pumpe an dem Laufrad angeordnet oder bei entsprechender Nacharbeit des Laufrads im Zuge einer Nachrüstung befestigt werden. Der Schleißring besteht aus einem besonders verschleißfesten Material wie Edelstahlhartguss, Keramik oder einem Spezialverbundstoff, oder er ist zumindest mit einer besonderen Verschleißschutzbeschichtung versehen.According to one preferred embodiment of the invention is the sliding surface Part of one in the area of the impeller inlet on the peripheral contour fixed to the impeller rigid wear ring. The aforementioned Wear ring can already factory with a equipped with the device according to the invention Pump arranged on the impeller or with appropriate rework be attached to the impeller in the course of retrofitting. The wear ring consists of a particularly wear-resistant Material such as stainless steel, ceramics or a special composite, or he is at least with a special wear protection coating Mistake.

Der Dichtring ist durch einen starren Druckring realisiert, welcher aus einem verschleißfesten Werkstoff, vorzugsweise Metall, besteht und mit einem den flexiblen Teil ausbildenden Elastomer durch Vulkanisation verbunden ist. Dabei kann die Erfindung vorteilhafterweise noch dadurch weitergebildet sein, dass in das Elastomer zur mechanischen Stabilisierung ein Verstärkungsmaterial, vorzugsweise ein Metallgewebe, eingebettet ist. Ferner ist es möglich, zur Stabilisierung in das Elastomer eine Metallfederscheibe einzuvulkanisieren. Entsprechend einer möglichen, auch in den gezeigten Ausführungsbeispielen nochmals erläuterten grundsätzlichen Ausbildungsform der Erfindung ist der elastische Teil des Dichtrings als ein Elastomerring ausgebildet ist, der von dem Druckring aufragt und mit einer dem Druckring abgewandten Stirnseite gleitend an dem Schleißring anliegt.The sealing ring is realized by a rigid pressure ring which consists of a wear-resistant material, preferably metal, and is connected by vulcanization with an elastomer forming the flexible part. In this case, the invention can be advantageously further developed by the fact that in the elastomer for mechanical stabilization, a reinforcing material, preferably a metal mesh, is embedded. Furthermore, it is possible to vulcanize a metal spring washer for stabilization in the elastomer. According to one possible, even in the illustrated embodiments again explained basic embodiment of the invention, the elastic part of the sealing ring is designed as an elastomeric ring, which rises from the pressure ring and slidably rests with a pressure ring facing away from the end face on the wear ring.

Bei einer anderen möglichen Ausbildungsform ist der ringförmige elastische Teil des Dichtrings als eine ringförmige elastomere Dichtlippe ausgebildet. Diese ist im Bereich ihres Innendurchmessers mit dem Druckring verbunden und mit einem Abschnitt im Bereich ihres Außendurchmessers gegen den Schleißring geneigt. Die Geometrie der elastomeren Dichtlippe ist vorteilhafterweise so gestaltet, dass deren Dicke sich nach radial außen verringert. Diese Gestaltung der Geometrie der Dichtlippe und die schon zuvor erläuterten Maßnahmen zu ihrer mechanischen Stabilisierung dienen dazu, dass die Dichtlippe, auch bei großen Druckdifferenzen zwischen der Druckseite und der Laufradeintrittsseite, wie in den später noch zu erläuternden Figuren dargestellt, vorzugsweise nur mit ihrem radial äußersten Bereich gleitend an dem Schleißring anliegt. Es hat sich gezeigt, dass ohne entsprechende Maßnahmen aufgrund des hohen, auf die Dichtlippe wirkenden Drucks die Gefahr besteht, dass die Dichtlippe durchgebogen wird oder abknickt und hierdurch mit einem großen Flächenbereich an dem Schleißring zur Anlage gelangt, wodurch sich die Gefahr vergrößert, dass die Dichtlippe sich im Laufe der Zeit verstärkt in den Schleißring einarbeitet. Durch die zwischen der Druckseite und dem Laufradeintritt auf der Saugseite bestehende Druckdifferenz ist dennoch gewährleistet, dass der elastische Teil des Dichtrings beziehungsweise die Dichtlippe zumindest im Betrieb der Kreiselpumpe gleitend und den Spalt abdichtend an der Gleitfläche des zugehörigen Laufrads anliegt. Aufgrund der Vorspannung des elastischen Teils des Dichtrings ist dabei die Spaltabdichtung insoweit selbst nachstellend, als die Dichtlippe auch wenn sie sich im Laufe des Betriebs allmählich abschleift, aufgrund der im Betrieb gegebenen Druckdifferenz zwischen der Druck- und der Saugseite bis zu einem bestimmten Verschleißgrad noch dichtend an der Gleitfläche anliegt. Eine Abdichtung des Spalts im Betrieb der Pumpe kann dabei unter Umständen auch dann noch gegeben sein, wenn die Dichtlippe bei abgeschalteter Pumpe aufgrund eingetretenen Materialverschleißes schon nicht mehr an der Gleitfläche anliegt.at another possible embodiment is the annular one elastic part of the sealing ring as an annular elastomeric Sealing lip formed. This is in the range of its inner diameter with connected to the pressure ring and with a section in the area of her Outside diameter inclined against the wear ring. The geometry of the elastomeric sealing lip is advantageously designed so that its thickness decreases radially outward. These Design of the geometry of the sealing lip and the previously explained Measures for their mechanical stabilization serve to that the sealing lip, even with large pressure differences between the pressure side and the impeller inlet side, as in the later yet to be illustrated figures, preferably only sliding with its radially outermost region rests against the wear ring. It has been shown that without appropriate measures due to the high, on the sealing lip acting pressure there is a risk that the sealing lip bent becomes or kinks and thereby with a large surface area comes to the wear ring to the plant, causing the Danger increases that the sealing lip in the Over time, working in the wear ring reinforced. By between the pressure side and the impeller inlet on the Suction side existing pressure difference is still ensured that the elastic part of the sealing ring or the sealing lip sliding at least during operation of the centrifugal pump and sealing the gap abuts the sliding surface of the associated impeller. by virtue of the bias of the elastic part of the sealing ring is the Gap seal in this respect self-adjusting, as the sealing lip even if it gradually dries off during operation, due to the difference in pressure between the pressure and the suction side up to a certain degree of wear still tight against the sliding surface. A seal the gap during operation of the pump may under certain circumstances even then be given if the sealing lip when switched off Pump due to material wear already no longer abuts the sliding surface.

Gemäß dem grundsätzlichen Lösungsgedanken kann die Vorspannung in dem elastischen Teil des Dichtrings durch geeignete Positionierung des Dichtrings in dem Pumpengehäuse beziehungsweise in Bezug zur Gleitfläche erreicht werden, wobei sich der Dichtring an einem im Innern des Pumpengehäuses vorhandenen Widerlager so abstützt, dass auf seinen elastischen Teil ein gewisser Druck ausgeübt wird. Insoweit ist die erfindungsgemäße Lösung beispielsweise dadurch realisierbar, dass ein bereits vorhandener und in dem als Widerlager wirkenden Pumpengehäuse fixierter Spaltring, wie er zur Einstellung einer vorgegebenen Spaltbreite bei Pumpen des Standes der Technik gebräuchlich ist, nach entsprechender Nacharbeit gemäß der Erfindung mit einem flexiblen Teil durch mechanische Befestigung oder Vulkanisation verbunden wird. Allerdings ist hierbei die Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung nur in engen Grenzen des Verschleißes des Dichtrings und insbesondere seines elastischen Teils sowie der Gleitfläche am Laufrad gewährleistet.According to the Fundamental solutions can be the bias in the elastic part of the sealing ring by suitable positioning of the Sealing ring in the pump housing or in relation be achieved to the sliding surface, wherein the sealing ring on an existing in the interior of the pump housing abutment so supported that on its elastic part a certain Pressure is exercised. In that regard, the inventive Solution, for example, realizable that an already existing and in the acting as an abutment pump housing fixed Split ring, as he used to set a given gap width is common in pumps of the prior art, after corresponding reworking according to the invention with a flexible part by mechanical fastening or vulcanization is connected. However, here is the functionality the device only within narrow limits of wear of the Sealing ring and in particular its elastic part and the sliding surface ensured on the impeller.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher der elastische Teil des Dichtrings mittels eines in Richtung der Gleitfläche auf den Dichtring wirkenden Stellglieds vorgespannt. Durch entsprechende Einstellung des Stellglieds wird dabei der Dichtring zum Schleißring positioniert und sein flexibler beziehungsweise elastischer Teil gegen den Schleißring vorgespannt. Bei neuen mit einer entsprechenden Spaltdichtung ausgestatteten Pumpen oder bei frisch mit der entsprechenden Spaltdichtung nachgerüsteten Pumpen wird der Dichtring dabei mittels des Stellglieds bezüglich seiner Position und der Vorspannung seines elastischen Teils so eingestellt, dass der elastische Teil den Schleißring mit geringstmöglicher Vorspannung gerade sicher berührt. Durch die beim Betrieb der Pumpe zwischen der Druckseite und dem Laufradeintritt gegebene Druckdifferenz wird der Spalt von dem sich selbstständig nachstellenden, Dichtring mit dem vorgespannten elastischen Teil dauerhaft vollständig und zuverlässig abgedichtet.According to one preferred embodiment of the invention is therefore the elastic part of the sealing ring by means of one in the direction of the sliding surface biased on the sealing ring acting actuator. By appropriate Adjustment of the actuator becomes the sealing ring for the wear ring positioned and its flexible or elastic part biased against the wear ring. At new with a corresponding Gap-equipped pumps or fresh with the appropriate Gap seal retrofitted pumps is the sealing ring thereby by means of the actuator with respect to its position and the bias of its elastic part adjusted so that the elastic part of the wear ring with the lowest possible Preload just touched safely. By the operation the pump between the pressure side and the impeller inlet given pressure difference is the gap of the self-adjusting, Sealing ring with the prestressed elastic part permanently completely and reliably sealed.

Gemäß einer praxisgerechten, vorzugsweise für den Einsatz in einstufigen Kreiselpumpen vorgesehenen Ausbildungsform der Erfindung ist das auf den Dichtring wirkende Stellglied als ein in der axialen Richtung bezüglich seiner Position verstellbarer Stellring ausgebildet, welcher direkt auf den Dichtring wirkt.According to one practical, preferably for use in single-stage Centrifugal pumps provided embodiment of the invention is the on the sealing ring acting actuator as a in the axial direction formed with respect to its position adjustable collar, which acts directly on the sealing ring.

Der elastische Teil des Dichtrings liegt bei dieser Ausbildungsform zumindest im Betrieb der Kreiselpumpe, gleitend an einer vorzugsweise orthogonal zur axialen Richtung beziehungsweise Pumpenachse angeordneten Außenfläche des Schleißrings an, wobei die axiale Richtung durch die Richtung der Längserstreckung der das oder die Laufräder treibenden Motorwelle gegeben ist. Gemäß einer vorgesehenen Ausgestaltung dieser Ausbildungsform ist die Position des Stellrings mittels zweier oder mehrerer, bezüglich des Umfangs des Stellrings annähernd gleich verteilt angeordneter Stellschrauben einstellbar, welche jeweils mit einem sich am Pumpengehäuse in der axialen Richtung erstreckenden Gewinde in Eingriff gebracht sind. Die Gewinde für die Stellschrauben sind dabei vorzugsweise in Gewindebohrungen ausgebildet, welche in der axialen Richtung durch das Pumpengehäuse hindurchgeführt sind. Insbesondere bei der Nachrüstung von Pumpen mit der erfindungsgemäßen Spaltdichtung kann es jedoch erforderlich sein, in das Pumpengehäuse einen zusätzlichen, an dem Stellring auf der dem Dichtring abgewandten Seite anliegenden Gehäusering einzufügen. Dies ist insbesondere bei Pumpen der Fall, welche auf der Laufradeintrittsseite eine verhältnismäßig große Gehäusebohrung beziehungsweise Gehäusekammer aufweisen. Bei diesen Pumpen ist es ohne die Einordnung des zusätzlichen Gehäuserings nicht möglich, die Stellschrauben so zu positionieren, dass der Stellring an entsprechender Stelle, nämlich insbesondere im Bereich der den starren Teil des Dichtrings überragenden Dichtlippe, auf den Dichtring wirkt. Um dies zu ermöglichen, wird der besagte Gehäusering eingefügt, welcher auf seinem Umfang mehrere kreissegmentförmige Ausnehmungen aufweist. Die Gewinde für die Stellschrauben des Stellglieds sind dabei jeweils zu einem Teil in den auf dem Außenumfang des Gehäuserings angeordneten kreissegmentförmigen Ausnehmungen und zu einem anderen Teil in korrespondierend zu diesen Ausnehmungen des Gehäuserings angeordneten und mit diesen zusammen jeweils einen Vollkreis einschließenden, kreisringförmigen Ausnehmungen des Pumpengehäuses ausgebildet. Durch die mit den Gewinden in Eingriff gebrachten Stellschrauben wird der Gehäusering gleichzeitig in dem Pumpengehäuse fixiert.The elastic part of the sealing ring is in this embodiment at least during operation of the centrifugal pump, slidably disposed on a preferably orthogonal to the axial direction or pump axis outer surface of the wear ring, wherein the axial direction is given by the direction of the longitudinal extent of the or the impellers driving motor shaft. According to an intended embodiment of this embodiment, the position of the adjusting ring by means of two or more, with respect to the circumference of the adjusting ring approximately equally distributed arranged adjusting screws adjustable, which are each brought into engagement with a pump housing in the axial direction extending thread. The threads for the screws are preferably formed in threaded holes, which are passed in the axial direction through the pump housing. In particular, when retrofitting pumps with the gap seal according to the invention, it may be necessary to insert into the pump housing an additional, on the adjusting ring on the side facing away from the sealing ring housing ring. This is the case in particular for pumps which have a relatively large housing bore or housing chamber on the impeller inlet side. In these pumps, it is not possible without the classification of the additional housing ring to position the screws so that the collar at the appropriate place, namely in particular in the region of the rigid part of the sealing ring superior sealing lip acts on the sealing ring. To enable this, the said housing ring is inserted, which has a plurality of circular segment-shaped recesses on its periphery. The threads for the screws of the actuator are in each case arranged in a part in the arranged on the outer circumference of the housing ring circular segment-shaped recesses and another part in corresponding to these recesses of the housing ring and formed together with these each a full circle, annular recesses of the pump housing , By the screws brought into engagement with the threads of the housing ring is fixed simultaneously in the pump housing.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung weist der Stellring ein Außengewinde auf und ist mit einem korrespondierend dazu angeordneten Innengewinde des Pumpengehäuses in Eingriff gebracht. Die axiale Position des Stellrings ist damit innerhalb der Kreiselpumpe durch Verdrehen des Stellrings in dem Innengewinde des Pumpengehäuses einstellbar.at a particularly advantageous embodiment of the invention the collar on an external thread and is with a corresponding thereto arranged internal thread of the pump housing into engagement brought. The axial position of the adjusting ring is thus within the centrifugal pump by turning the adjusting ring in the internal thread the pump housing adjustable.

Eine weitere grundsätzliche, ebenfalls vornehmlich für einstufige Kreiselpumpen vorgesehene Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gegeben, dass das Stellglied durch einen bezüglich seiner Position im Gehäuse verstellbaren Stellring und durch mehrere Federn gebildet ist, welche auf der dem Schleißring abgewandten Seite entlang des Umfangs gegen den Dichtring drücken. Dabei ist der elastische Teil des Dichtrings entsprechend einer zuvor bereits beschriebenen Ausbildungsform des Dichtrings als ein vom starren Druckring des Dichtelements aufragender Elastomerring ausgebildet, der mit einer Stirnseite unter Vorspannung an dem Schleißring anliegt. Die vorgenannten den Dichtring gegen den Schleißring drückenden Federn stützen sich jeweils am Grund beziehungsweise Boden einer Aufnahmebohrung in einer durch eine Eindrehung in den Stellring eingebrachten Nut ab. Durch die den Dichtring in Richtung des Laufrads beziehungsweise dessen elastischen Teil gegen die Gleitfläche am Laufrad drückenden Federn ist dabei auch bei dieser Ausbildungsform innerhalb weiter Grenzen des Verschleißes des Dichtrings und/oder der Gleitfläche eine sich selbst nachstellende Abdichtung des Laufradspalts gegeben. Die letztgenannte Ausbildungsform kann darüber hinaus dadurch weitergebildet sein, dass die Andruckkraft, mit welcher das Stellglied auf den Dichtring wirkt, mittels mehrerer Stellschrauben gegenüber der maximalen, durch die Federkraft der Federn bestimmten Andruckkraft reduziert werden kann. Gegebenenfalls kann aber die gewünschte Andruckkraft bei entsprechender Bemessung der Federn unter Verzicht auf zusätzliche Stellschrauben auch ausschließlich durch die Federn selbst bestimmt werden.A further basic, likewise primarily for single-stage centrifugal pumps intended embodiment of the invention Device is given by the fact that the actuator by a adjustable with respect to its position in the housing Adjusting ring and formed by several springs, which on the the side facing away from the wear ring along the circumference press the sealing ring. Here is the elastic part of Sealing ring according to a previously described embodiment of the sealing ring as an upstanding from the rigid pressure ring of the sealing element Elastomer ring formed, with an end face under bias rests against the wear ring. The aforementioned the sealing ring Support springs pressing against the wear ring each at the bottom or bottom of a receiving bore in a groove introduced by a recess in the adjusting ring from. By the sealing ring in the direction of the impeller or its elastic part against the sliding surface on the impeller pressing springs is also in this form of training within wide limits of wear of the sealing ring and / or the sliding surface is a self-adjusting Sealing the impeller gap given. The latter form of training can also be further developed by the fact that the Pressing force with which the actuator acts on the sealing ring, by means of several adjusting screws opposite the maximum, by the spring force of the springs can be reduced to specific pressure can. Optionally, but the desired pressure force with appropriate design of the springs waiving additional Set screws also only by the springs themselves be determined.

Unabhängig davon, gemäß welcher der zuvor erläuterten Ausbildungsformen der Stellring und/oder die zu seiner Positionierung beziehungsweise zur Festlegung der auf den Dichtring wirkenden Andruckkraft dienenden Mittel (Stellschrauben oder Federn) ausgebildet sind, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung Feststellschrauben auf, mittels derer der Stellring in der jeweils für ihn eingestellten Lage und Position fixierbar ist.Independently thereof, according to which of the previously explained Forms of training the collar and / or its positioning or for fixing the force acting on the sealing pressure serving means (screws or springs) are formed, has the device according to the invention accordingly an advantageous development locking screws on, by means derer the collar in each set for him position and position is fixable.

Wie bereits mehrfach ausgeführt, eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erstausrüstung von Kreiselpumpen ebenso wie zu deren Nachrüstung. Daher ist die Vorrichtung gemäß einer zur Nachrüstung vorgesehenen Ausbildungsform so ausgebildet, dass deren jeweilige Elemente Bestandteile eines Bausatzes sind, welchem außerdem eine Bohrschablone beziehungsweise eine Bohrlehre zur lagerichtigen Anordnung der für die Stellschrauben und gegebenenfalls für die Feststellschrauben auszubildenden Gewindebohrungen beigefügt ist.As already executed several times, the invention is suitable Apparatus for original equipment of centrifugal pumps as well as to their retrofitting. Therefore, the device is according to a designed for retrofitting training designed so that their respective elements are components of a kit, which also a drilling template or a Drilling jig for the correct arrangement of the adjusting screws and if necessary, to train for the locking screws Tapped holes is attached.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen nochmals näher erläutert werden. Dabei betreffen die erläuterten Beispiele Varianten, die insbesondere zur Umrüstung von bisher nicht mit einer entsprechenden Vorrichtung versehenen Pumpen geeignet sind. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The Invention will be described below with reference to embodiments will be explained in more detail. It concerns the illustrated examples variants, in particular for Upgrading from previously not with a corresponding device provided pumps are suitable. In the accompanying drawings demonstrate:

1: eine entsprechend einer möglichen Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dieser nachgerüstete Kreiselpumpe, 1 a corresponding to a possible embodiment of the device according to the invention with this retrofitted centrifugal pump,

2: einen vergrößerten Ausschnitt Pumpe nach 1 mit der Vorrichtung zur Laufradabdichtung, 2 : an enlarged section of pump after 1 with the device for impeller sealing,

3a, 3b: den gemäß der Ausbildungsform nach 1 und 2 zusätzlich in das Gehäuse der Pumpe eingefügten Gehäusering, 3a . 3b : according to the form of training 1 and 2 additionally inserted into the housing of the pump housing ring,

4 eine andere grundsätzliche Ausbildungsform der Erfindung, mit einem speziell gestalteten Stellring, 4 another basic embodiment of the invention, with a specially designed collar,

5 eine weitere mögliche Ausbildungsform der Erfindung 5 another possible embodiment of the invention

Die 1 zeigt beispielhaft eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachgerüstete Kreiselpumpe, wobei die Pumpe zur besseren Veranschaulichung mit einem Ausbruch im Pumpengehäuse 1 dargestellt ist. Das gezeigte Beispiel betrifft die Umrüstung einer Kreiselpumpe, bei welcher das Laufrad 2 in Form eines Kanalrads ausgebildet ist. Diese sowie die anderen im Zusammenhang mit den Zeichnungen erläuterten Ausbildungsformen, bezieht sich auf eine Ausbildung, bei welcher, wie bevorzugt, der elastische Teil 8 des Dichtrings 7, 8 mittels eines auf den Dichtring 7, 8 wirkenden Stellrings 9 vorgespannt wird und die Gleitfläche 6' an einem an dem Laufrad 2 befestigten Schleißring 6 ausgebildet ist.The 1 shows by way of example a retrofitted with the device according to the invention centrifugal pump, the pump for better illustration with an outbreak in the pump housing 1 is shown. The example shown relates to the conversion of a centrifugal pump, in which the impeller 2 is formed in the form of a channel wheel. These as well as the other forms of embodiment explained in conjunction with the drawings refer to an embodiment in which, as is preferred, the elastic part 8th of the sealing ring 7 . 8th by means of a on the sealing ring 7 . 8th acting adjusting ring 9 is biased and the sliding surface 6 ' at one on the impeller 2 attached wear ring 6 is trained.

Die Pumpe besteht aus dem Pumpengehäuse 1 in welchem sich das auf einer hier nicht dargestellten Motorwelle angeordnete Laufrad 2 beziehungsweise Kanalrad beim Betrieb der Pumpe in der Umfangsrichtung u bewegt. Der hier ebenfalls nicht dargestellte Motor wird auf der in der Darstellung rechten Seite der Pumpe am Pumpengehäuse 1 so angeflanscht, dass sich die Motorwelle in der axialen Richtung a erstreckt. Zwischen dem Pumpengehäuse 1 und dem Laufrad 2 ist der abzudichtende Spalt ausgebildet, bei welchem es sich aufgrund der Bauform der im Beispiel gezeigten Pumpe um einen Axialspalt handelt. Dieser Spalt ist mittels der in dem vergrößerten Ausschnitt nach der 2 nochmals besser veranschaulichten erfindungsgemäßen Vorrichtung gegen einen Stofftransport zwischen der Druckseite 3 der Pumpe und dem Laufradeintritt 5 auf der Saugseite 4 der Pumpe abgedichtet.The pump consists of the pump housing 1 in which the arranged on a motor shaft, not shown here impeller 2 or channel wheel during operation of the pump in the circumferential direction u moves. The engine also not shown here is on the right side of the pump in the illustration on the pump housing 1 flanged so that the motor shaft extends in the axial direction a. Between the pump housing 1 and the impeller 2 is the gap to be sealed, which is due to the design of the pump shown in the example is an axial gap. This gap is by means of the in the enlarged section of the 2 again better illustrated inventive device against mass transfer between the pressure side 3 the pump and the impeller inlet 5 on the suction side 4 the pump sealed.

Die 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Kreiselpumpe gemäß 1, mit einer möglichen Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laufradabdichtung in einer Schnittdarstellung. Zur Umrüstung ist durch Abdrehen an der Außenkontur des Laufrads 2 ein Absatz ausgebildet worden. An diesen Absatz wurde ein mit einer komplementären Stufe versehener hochverschleißfester Schleißring 6 angelegt und mittels mehrerer Schrauben an dem Laufrad 2 befestigt. Hierzu wurden zuvor, auf dem Umfang verteilt, entsprechende mit den Senkbohrungen des Schleißrings 6 korrespondierende Gewindebohrungen in das Laufrad 2 eingebracht. In das Pumpengehäuse 1 der im Beispiel gezeigten Pumpe ist zur Reduzierung des bei dieser Pumpe auf der Laufradeintrittsseite verhältnismäßig großen Durchmessers der Gehäusebohrung zusätzlich ein vorzugsweise metallischer Gehäusering 11 eingefügt worden, dessen Ausbildung in den 3a und 3b veranschaulicht ist. Der Gehäusering 11 weist mehrere kreisringförmige Ausnehmungen 12 auf, welche jeweils mit einem ersten Teil eines Gewindes versehen sind und zusammen mit korrespondierenden, in das Pumpengehäuse eingearbeiteten und mit dem zugehörigen zweiten Teil des Gewindes versehenen Ausnehmungen jeweils einen Vollkreis beziehungsweise Kreiszylinder einschließen. Mit den teilweise in den Ausnehmungen 12 des Gehäuserings 11 und teilweise in den Ausnehmungen des Pumpengehäuses 1 ausgebildeten Innengewinden sind jeweils Stellschrauben 10 in Eingriff gebracht. Mittels der mit einem Innensechskantschlüssel einstellbaren Stellschrauben 10 ist der Stellring 9 in der axialen Richtung a beweglich. Die Stellschrauben 10 dienen dabei gleichzeitig zur Befestigung des Gehäuserings 11 in dem Pumpengehäuse 1. Der mit Absätzen versehene Stellring 9 drückt gegen den flexiblen beziehungsweise elastischen, in Form einer Dichtlippe 8' ausgebildeten Teil 8 des zwischen dem Stellring 9 und dem Schleißring 6 angeordneten Dichtrings 7, 8, wobei die Druckkraft, mit welcher der flexible Teil 8 des Dichtrings 7, 8 gegen den Schleißring 6 gedrückt wird, abhängig ist von der mittels der Stellschrauben 10 einstellbaren Position des Stellrings 9. Die jeweils eingestellte und bei Bedarf nachstellbare Position des Stellrings 9 wird mittels der durch eine Innenbohrung der Stellschrauben 10 geführten und jeweils mit einer Gewindebohrung im Stellring 9 in Eingriff gebrachten Feststellschrauben 17, welche vorliegend als Zugschrauben ausgebildet sind, fixiert. Dabei gelangen die Schraubenköpfe der unverlierbar angeordneten Feststellschrauben 17 an einem Absatz der Innenbohrung der jeweiligen Stellschraube 10 zur Anlage. Der Dichtring 7, 8 besteht aus einem starren metallischen Druckring 7 an welchen die ringförmige aus Gummi bestehende Dichtlippe 8' bei dem gezeigten Beispiel angeschraubt ist. Vorteilhafter ist jedoch eine Verbindung des starren Druckrings 7 mit dem flexiblen elastomeren Teil 8 des Dichtrings 7, 8 durch Vulkanisation. Die Dichtlippe 8' beziehungsweise der elastische aus Gummi bestehende Teil 8 des Dichtrings 7, 8, wird durch den Stellring 9 derart mit einer Vorspannung beaufschlagt, dass er, wie aus der Figur ersichtlich, bei ausgeschalteter Pumpe nur in einem bezogen auf seinen Umfang äußeren Bereich an dem Schleißring 6 anliegt. Im Betrieb der Pumpe wird die Dichtlippe 8' unter vollständiger Abdichtung des Axialspalts aufgrund der zwischen der Druckseite 3 der Pumpe und dem Laufradeintritt 5 der Saugseite 4 bestehenden Druckdifferenz stärker an den Schleißring 6 herangedrückt. Aufgrund der Elastizität der Dichtlippe 8' liegt diese dennoch nur gleitend und elastisch an dem Schleißring 6 an, so dass die Rotationsbewegung des Laufrads 2 der Pumpe weiterhin ermöglicht ist und darüber hinaus betriebsbedingt auftretende Axialbewegungen des Laufrads 2 dauerhaft ausgeglichen werden.The 2 shows an enlarged section of the centrifugal pump according to 1 , with a possible embodiment of the device according to the invention for impeller sealing in a sectional view. For conversion is by twisting on the outer contour of the impeller 2 a paragraph has been trained. To this heel was provided a highly wear-resistant wear ring provided with a complementary step 6 applied and by means of several screws on the impeller 2 attached. For this purpose, were previously distributed around the circumference, corresponding with the countersunk holes of the wear ring 6 corresponding threaded holes in the impeller 2 brought in. In the pump housing 1 the pump shown in the example is also a preferably metallic housing ring for reducing the relatively large diameter of the housing bore in this pump on the impeller inlet side 11 been inserted, whose training in the 3a and 3b is illustrated. The housing ring 11 has several annular recesses 12 on, which are each provided with a first part of a thread and, together with corresponding, incorporated in the pump housing and provided with the associated second part of the thread recesses each include a full circle or circular cylinder. With the partially in the recesses 12 of the case ring 11 and partially in the recesses of the pump housing 1 trained internal threads are each set screws 10 engaged. By means of adjustable with an Allen key set screws 10 is the collar 9 movable in the axial direction a. The adjusting screws 10 serve at the same time for fastening the housing ring 11 in the pump housing 1 , The heeled collar 9 pushes against the flexible or elastic, in the form of a sealing lip 8th' trained part 8th between the collar 9 and the wear ring 6 arranged sealing ring 7 . 8th , wherein the pressing force with which the flexible part 8th of the sealing ring 7 . 8th against the wear ring 6 is pressed, depends on the means of the screws 10 adjustable position of the adjusting ring 9 , The set and if necessary adjustable position of the adjusting ring 9 is by means of an internal bore of the screws 10 guided and each with a threaded hole in the collar 9 engaged locking screws 17 , which are designed here as lag screws fixed. The screw heads of the captive locking screws enter 17 at a shoulder of the inner bore of the respective screw 10 to the plant. The sealing ring 7 . 8th consists of a rigid metallic pressure ring 7 on which the annular rubber sealing lip 8th' screwed in the example shown. However, a connection of the rigid pressure ring is more advantageous 7 with the flexible elastomeric part 8th of the sealing ring 7 . 8th by vulcanization. The sealing lip 8th' or the elastic part made of rubber 8th of the sealing ring 7 . 8th , is through the collar 9 biased so that it, as can be seen from the figure, with the pump off only in an outer region relative to its circumference on the wear ring 6 is applied. During operation of the pump, the sealing lip 8th' with complete sealing of the axial gap due to the between the pressure side 3 the pump and the impeller inlet 5 the suction side 4 existing pressure difference stronger to the wear ring 6 zoom button. Due to the elasticity of the sealing lip 8th' this is still only sliding and elastic on the wear ring 6 so that the rotational movement of the impeller 2 the pump is still possible and beyond operationally occurring axial movements of the impeller 2 be compensated permanently.

Sofern der Innendurchmesser des Pumpengehäuses 1 nicht zu groß ist, kann abweichend von dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel der Stellring 9 auch ohne zusätzlichen Gehäusering 11 direkt in das Pumpengehäuse 1 eingefügt sein. Die Stellschrauben 10 sind dabei durch axial verlaufende Gewindebohrungen im Pumpengehäuse 1 geführt. Dabei ist im Falle einer ab Werk erfolgenden Ausrüstung der Kreiselpumpen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Ausbildungsform ohne zusätzlichen Gehäusering 11 selbstverständlich der Vorzug zu geben. Die Darstellung der in den 1 bis 3a beziehungsweise 3b gezeigten Ausbildungsform soll jedoch dazu dienen, aufzuzeigen, dass auch bereits im Einsatz befindliche Pumpen gut mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachgerüstet werden können.If the inner diameter of the pump housing 1 is not too large, can deviate from the previously described embodiment of the collar 9 even without additional housing ring 11 directly into the pump housing 1 be inserted. The adjusting screws 10 are thereby by axially extending threaded holes in the pump housing 1 guided. In the case of factory equipment, the centrifugal pumps with the device according to the invention are of the embodiment without additional housing ring 11 Of course the preference to give. The representation of in the 1 to 3a respectively 3b However, the embodiment shown should serve to show that even in-use pumps can be easily retrofitted with the device according to the invention.

Eine andere Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der 4 in einer mit der 2 vergleichbaren Darstellung gezeigt. Bei dieser Ausbildungsform erfolgt die Positionierung des Stellrings 9 und damit des Dichtrings 7, 8 sowie die Festlegung der auf den Dichtring 7, 8 mit Druckring 7 und elastischem Teil 8 beziehungsweise Dichtlippe 8' wirkenden Andruckkraft mittels eines auf der Stirnseite des Stellrings 9 angeordneten Außengewindes 13. Dieses greift in ein entsprechendes im Pumpengehäuse 1 (gegebenenfalls, nämlich im Falle der Nachrüstung durch entsprechende Nachbearbeitung des Pumpengehäuses 1) ausgebildetes Innengewinde 14 ein. Durch Verdrehen in dem Innengewinde 14 ist die axiale Position des Stellrings 9 entsprechend den Erfordernissen, das heißt Anliegen der Dichtlippe 8' unter geringstmöglicher Vorspannung an dem Schleißring 6, einstellbar. In der entsprechenden Einstellposition ist der Stellring 9 mittels der Feststellschrauben 17 (im Außenbereich des Stellrings sind eine oder mehrere Feststellschrauben 17 angeordnet) fixierbar, welche als Klemmschrauben wirken und die Flanken der Gewinde 13, 14 des Stellrings 9 und des Pumpengehäuses 1 gegeneinander verspannen. Zur Abdichtung ist zwischen dem Pumpengehäuse 1 und dem Stellring 9 ein O-Ring 19 aus Gummi angeordnet.Another embodiment of the device according to the invention is in the 4 in one with the 2 shown comparable representation. In this embodiment, the positioning of the adjusting ring takes place 9 and thus the sealing ring 7 . 8th as well as fixing the on the sealing ring 7 . 8th with pressure ring 7 and elastic part 8th or sealing lip 8th' acting pressure force by means of a on the front side of the adjusting ring 9 arranged external thread 13 , This engages in a corresponding in the pump housing 1 (optionally, namely in the case of retrofitting by appropriate post-processing of the pump housing 1 ) trained internal thread 14 one. By turning in the internal thread 14 is the axial position of the adjusting ring 9 according to the requirements, that is concern of the sealing lip 8th' under the lowest possible preload on the wear ring 6 , adjustable. The adjusting ring is in the corresponding setting position 9 by means of the locking screws 17 (Outside of the adjusting ring are one or more locking screws 17 arranged) fixable, which act as clamping screws and the flanks of the thread 13 . 14 of the adjusting ring 9 and the pump housing 1 tense against each other. For sealing is between the pump housing 1 and the collar 9 an O-ring 19 made of rubber.

Die 5 zeigt eine weitere mögliche Ausbildungsform der Erfindung, bei welcher der Dichtring 7, 8 durch mehrere auf seinen Umfang wirkende Federn 15 gegen den Schleißring 6 gedrückt wird. Die Federn 15 stützen sich hierzu jeweils am Grund je einer Bohrung ab, welche in einer durch eine Eindrehung in dem Stellring 9 ausgebildeten Nut 16 angeordnet ist. Bei der gezeigten Ausbildungsform ist eine Feineinstellung mit Hilfe von Stellschrauben 10 möglich, mittels welcher die auf den Dichtring 7, 8 wirkende Andruckkraft des durch den Stellring 9 und die Federn 15 gebildeten Stellglieds 9, 15 gegenüber einer maximalen durch die Federkraft der Federn 15 gegebenen Andruckkraft reduziert werden kann. Auch bei dieser Ausbildungsform kann die jeweils für den Stellring 9 eingestellte axiale Lage und somit die eingestellte Andruckkraft mittels Feststellschrauben 17 fixiert werden.The 5 shows a further possible embodiment of the invention, in which the sealing ring 7 . 8th by several springs acting on its circumference 15 against the wear ring 6 is pressed. The feathers 15 For this purpose, in each case are based on the bottom of each hole, which in a by a recess in the collar 9 trained groove 16 is arranged. In the embodiment shown is a fine adjustment by means of screws 10 possible, by means of which the on the sealing ring 7 . 8th acting pressure force of the collar 9 and the springs 15 formed actuator 9 . 15 against a maximum by the spring force of the springs 15 given contact pressure can be reduced. Also in this form of training can each for the collar 9 adjusted axial position and thus the set contact pressure by means of locking screws 17 be fixed.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die vollständige Verhinderung der Rückströmung, nämlich der Rückströmung von der Druckseite 3 zur Saugseite 4 am Laufrad 2, und durch den Wegfall von Querströmungsverlusten eine deutliche Wirkungsgraderhöhung bei entsprechend ausgestatteten Kreiselpumpen erreicht. Saugseitige Verstopfungen werden insbesondere bei Abwasserpumpen mit Ein- oder Mehrkanallaufrädern wirksam verhindert. Hierdurch werden die Betriebs-, Energie- und Reparaturkosten beim Einsatz der Kreiselpumpen reduziert. Die Vorrichtung zeichnet sich zudem durch einen einfachen Aufbau und eine gute Nachrüstbarkeit bei bereits im Einsatz befindlichen Pumpen aus. Durch einen selbsttätigen Ausgleich der bautechnischen und/oder in Folge des Verschleißes auftretenden Toleranzen der Bauteile ist die vorgestellte Lösung vorteilhafterweise außerdem selbstdichtend.By means of the device according to the invention by the complete prevention of the backflow, namely the return flow from the pressure side 3 to the suction side 4 on the wheel 2 , And achieved by the elimination of cross-flow losses a significant increase in efficiency at appropriately equipped centrifugal pumps. Suction-side blockages are effectively prevented, in particular in sewage pumps with single or multi-channel impellers. As a result, the operating, energy and repair costs are reduced when using the centrifugal pumps. The device is also characterized by a simple structure and a good retrofitting in already in use pumps. By an automatic compensation of structural and / or occurring as a result of wear tolerances of the components, the solution presented is advantageously also self-sealing.

11: Pumpengehäusepump housing
22: LaufradWheel
33: Druckseitepressure side
44: Saugseitesuction
55: Laufradeintrittimpeller inlet
66: SchleißringWear ring
7, 87, 8th: Dichtringseal
77: Druckringpressure ring
88th: elastischer Teilelastic part
8'8th': elastischer Teil als Dichtlippeelastic Part as a sealing lip
8''8th'': elastischer Teil als Elastomerringelastic Part as an elastomeric ring
99: Stellringcollar
1010: Stellschraubescrew
1111: Gehäuseringhousing ring
1212: Ausnehmungrecess
1313: Außengewindeexternal thread
1414: Innengewindeinner thread
1515: Federfeather
1616: Nutgroove
1717: Feststellschraubelocking screw
1818: Stirnseitefront
1919: O-RingO-ring
aa: axiale Richtungaxial direction
uu: Umfangsrichtungcircumferentially

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19960160 A1 [0004]
EP 1808603 A1 [0005]
- US 4746268 A [0006]

Claims

Device for impeller sealing in centrifugal pumps for fluid media, by means of which between the pump housing ( 1 ) and at least one driven by a shaft impeller ( 2 ) of the centrifugal pump, the rotational movement of the at least one impeller ( 2 ) in the pump housing ( 1 ) permitting axial or radial gap against mass transport from the pressure side ( 3 ) of the impeller concerned ( 2 ) to the suction side ( 4 ) at the impeller inlet ( 5 ) of the fluid medium, characterized in that in the pump housing ( 1 ) between the print side ( 3 ) and the suction side ( 4 ) of the at least one impeller ( 2 ) one of a rigid pressure ring ( 7 ) and one with the pressure ring ( 7 ) connected elastic part ( 8th ) existing sealing ring ( 7 . 8th ) is arranged, whose elastic part ( 8th ) at least during operation of the centrifugal pump in the region of the impeller inlet ( 5 ) over the entire circumference of a sliding surface ( 6 ' ) of the axial or radial peripheral contour of the impeller ( 2 ) is in sliding contact and that the sealing ring ( 7 . 8th ) in the pump housing ( 1 ) is positioned so that its elastic part ( 8th ) against the sliding surface ( 6 ' ) is biased and thereby sealing against the sliding surface ( 6 ' ) is pressed.

Device according to claim 1, characterized in that the sliding surface ( 6 ' ) Part of one in the area of the impeller entry ( 5 ) on the peripheral contour of the impeller ( 2 ) fixed rigid wear ring ( 6 ).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic part ( 8th ) of the sealing ring ( 7 . 8th ) consists of an elastomer and with the pressure ring ( 7 ) is connected by vulcanization, wherein the pressure ring ( 7 ) is formed by a metal ring.

Apparatus according to claim 3, characterized in that in the elastomer of the elastic member ( 8th ) of the sealing ring ( 7 . 8th ) a reinforcing material is embedded.

Apparatus according to claim 4, characterized in that in the elastomer of the elastic member ( 8th ) of the sealing ring ( 7 . 8th ) a metal mesh is embedded.

Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the elastic part ( 8th ) of the sealing ring ( 7 . 8th ) as an elastomeric ring ( 8th'' ) formed by the pressure ring ( 7 ) and with a pressure ring ( 7 ) facing away from the front side ( 18 ) sliding on the sliding surface ( 6 ' ) is present.

Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the elastic part ( 8th ) of the sealing ring ( 7 . 8th ) as an annular elastomeric sealing lip ( 8th' ) is formed, which in the region of its inner diameter with the pressure ring ( 7 ) and with a portion in the region of its outer diameter against the sliding surface ( 6 ' ) is inclined.

Apparatus according to claim 7, characterized in that in the the sealing lip ( 8th' ) forming elastomer a metal spring washer is vulcanized.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the thickness of the annular sealing lip ( 8th' ) is reduced towards its outer periphery.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the position of the sealing ring ( 7 . 8th ) by means of a in the direction of the sliding surface ( 6 ' ) on the sealing ring ( 7 . 8th ) acting actuator ( 9 . 15 ) and thus the bias of its elastic part ( 8th ) is adjustable.

Device according to claim 10, characterized in that the actuator ( 9 . 15 ) by an adjustable with respect to its position in the housing collar ( 9 ) and several against the sealing ring ( 7 . 8th ) pressing springs ( 15 ) is formed, wherein the springs ( 15 ) in each case on the bottom of a receiving bore in a by a recess in the adjusting ring ( 9 ) introduced groove ( 16 ).

Apparatus according to claim 11, characterized in that the pressing force with which the actuator ( 9 . 15 ) on the sealing ring ( 7 . 8th ) acts by means of several circumferentially distributed adjusting screws ( 10 ) compared to the maximum, by the spring force of the springs ( 15 ) Certain pressure force can be reduced.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the actuator as a directly on the sealing ring ( 7 . 8th ) acting collar ( 9 ) is formed whose position in the pump housing ( 1 ) in the axial direction (a) by means of two or more with respect to the circumference of the adjusting ring ( 9 ) approximately evenly distributed adjusting screws ( 10 ) is adjustable, which in each case with a thread of the pump housing ( 1 ) are engaged and on the adjusting ring ( 9 ) to press.

Device according to claim 13, characterized in that the threads for the adjusting screws ( 10 ) are formed in threaded bores, which in the axial direction (a) through the pump housing ( 1 ) are passed through.

Apparatus according to claim 13, characterized in that in the pump housing ( 1 ) an additional, on the collar ( 9 ) on the you tring ( 7 . 8th ) facing away from side housing ring ( 11 ) and the threads for the set screws ( 10 ) in each case to a part in on the outer circumference of the housing ring ( 11 ) arranged circular segment-shaped recesses ( 12 ) and in part corresponding to the recesses ( 12 ) of the housing ring ( 11 ) arranged and together with these together a full circle enclosing annular recesses of the pump housing ( 1 ), wherein the housing ring ( 11 ) through the screws engaged with the threads ( 10 ) in the pump housing ( 1 ) is fixed.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the actuator as a directly on the sealing ring ( 7 . 8th ) acting collar ( 9 ) with an external thread ( 13 ) is formed whose position in the pump housing ( 1 ) in the axial direction (a) by turning the adjusting ring ( 9 ) in a on an inner surface of the pump housing ( 1 ) formed internal thread ( 14 ) is adjustable.

Device according to one of claims 11 to 16, characterized in that the adjusting ring ( 9 ) in the axial position set for it by means of locking screws ( 17 ) is fixable.

Device according to one of claims 13 to 15, that their respective elements are part of a kit for retrofitting so far not equipped with a gap seal Centrifugal pumps are what also a drilling template or drilling jig for the correct arrangement of threaded holes to be formed Attached is.