DE1025222B

DE1025222B - Sealing for shafts in corrosive gases or liquids leading housings such as acid pumps u. like

Info

Publication number: DE1025222B
Application number: DES40985A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Gress
Original assignee: Siemens Plania Werke AG
Current assignee: Siemens Plania Werke AG
Priority date: 1954-09-24
Filing date: 1954-09-24
Publication date: 1958-02-27

Description

In dem Hauptpatent 1 008 071 ist für Säurepumpen eine Weltenabdichtung beschrieben, die durch zwei mit ihren Stirnflächen aufeinanderschleifeiide Ringkörper aus Kohle gebildet ist, von denen der eine Ringkörper mit der Welle umläuft und dar andere ruhende Ringkörper im Lageirstutzen des Gehäuses abgedichtet und in axialer Richtung unter einem einstellbaren. Gegendruck gehalten ist. Da die als Dichtung dienenden, Schleifflächen der beiden Ringkörper der Abnutzung unterliegen, ändert sich der durch eine federnde Zwischenlage zwischen, dem ruhenden Ringkörper und dem Flansch bestimmte Anpreßdruck, so· daß nach gewissen Betriebszeiten eine Nachstellung erforderlich wird.In the main patent 1 008 071 a world seal is described for acid pumps, which by two with their end faces on one another grinding ring bodies is made of carbon, of which one ring body rotates with the shaft and the other stationary ring body in the position of the housing sealed and in the axial direction under an adjustable. Back pressure is held. As the Serving seal, the grinding surfaces of the two ring bodies are subject to wear, the changes determined by a resilient intermediate layer between the stationary ring body and the flange Contact pressure so that an adjustment is necessary after certain operating times.

Durch die Erfindung soll der Anpreßdruck, mit dem die beiden Ringkörper aufeinanderschleifen, sich selbsttätig in. Abhängigkeit von dem im Pumpengehäuse herrschenden Drude einregeln, so daß ein Nachstellen entbehrlich ist. Ferner bezweckt die Erfindung eine Verbesserung der Abdichtung. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß der feststehende, jedoch axial verschiebbare Ringkörper als Ringkolben ausgebildet ist, der mit einem an seinen Außenrand durch, den Befestigungsflansch gegen, die Stirnfläche des Pumpengehäuses gepreßten. Membranring in an sich bekannter Weise verspannt ist und auf dessen Kolbenfläche der im Pumpengehäuse herrschende Gas- oder Flüssigkeitsdruck einwirkt, so daß der Anp reiß druck des Ringkörpers gegen den umlaufenden Ringkörper sich entsprechend einregelt.By means of the invention, the contact pressure with which the two ring bodies grind against one another is intended to increase adjust automatically depending on the pressure prevailing in the pump housing, so that a Readjustment is unnecessary. The invention also aims to improve the seal. Achieved this is according to the invention in that the fixed, but axially displaceable ring body as The annular piston is formed with a through to its outer edge, the mounting flange against the The end face of the pump housing is pressed. Membrane ring is clamped in a known manner and on whose piston area is that prevailing in the pump housing Gas or liquid pressure acts so that the Anp tear pressure of the ring body against the circumferential Ring body adjusts itself accordingly.

Die Abdichtung des Spaltes zwischen Pumpengehäuse und feststehendem Ringkörper erfolgt durch den Membranring, der an. seinem Außen- und Innenrand zwischen dem Pumpengehäuse und Befestigungsflansch einerseits und zwischen einem Ansatz des feststehenden Ringkörpers und einem Druckring, der mittels eines auf den feststehenden Ringkörper aufschraubbaren Gewinderinges angepreßt wird, und damit fest und dicht eingespannt ist. Damit auch bei Nichtvorhandensein eines entsprechenden Druckes im Pumpengehäuse·, wie z. B. bei druckloser Förderung, der notwendige Anpreßdruck auf den umlaufenden Ringkörper vorhanden ist, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein. Gewindering vorgesehen, der auf den Muffenteil des Befestigungsflansches aufschraubbar ist und über eine federnde Zwischenlage an einem Flansch, des feststehenden Ringkörpers angreift. Die Anordnung ist dabei so· getroffen., daß die ads Dichtung wirkenden. Stirnflächen, der beiden Ringkörper sich an. der dem Pumpengehäuse: abgekehrten Seite befinden.The gap between the pump housing and the stationary ring body is sealed by the diaphragm ring that is attached to. its outer and inner edge between the pump housing and mounting flange on the one hand and between an approach of the fixed ring body and a pressure ring which can be screwed onto the fixed ring body by means of a Threaded ring is pressed on, and is thus clamped tightly and tightly. So also with Absence of a corresponding pressure in the pump housing, e.g. B. with pressureless conveyance, the necessary contact pressure is present on the circumferential ring body, is after another Feature of the invention. Threaded ring provided on the socket part of the mounting flange can be screwed on and via a resilient intermediate layer on a flange of the stationary ring body attacks. The arrangement is made so that the ads seal acting. End faces of the two Ring body itself. the side facing away from the pump housing.

Der Membranring besteht aus elastischem, korrosionsfestem Werkstoff und steht auf der einen Seite unter dem im Pumpengehäuse herrschenden Gas- oder Abdichtung für Wellen in korrodierende Gase oder Flüssigkeiten führenden
Gehäusen wie Säurepumpen u. dgl.The diaphragm ring is made of elastic, corrosion-resistant material and stands on one side under the gas or seal in the pump housing for shafts leading into corrosive gases or liquids
Housings such as acid pumps and the like.

Zusatz zum Patent 1 008 071Addendum to patent 1 008 071

Anmelder:Applicant:

Siemens-Planiawerke
Aktiengesellschaft für Kohlefabrikate,
¹S Meitingen bei Augsburg,Siemens Planiawerke
Joint stock company for coal products,
¹ S Meitingen near Augsburg,

München 2, Witteisbacherplatz 2Munich 2, Witteisbacherplatz 2

Ludwig Greß, Augsburg,
ist als Erfinder genannt wordenLudwig Greß, Augsburg,
has been named as the inventor

Flüssigkeitsdruck. Durch seine Verspannung mit dem feststehenden- Ringkörper vergrößert er die Kolbenfläche des Ringkörpers und steigert damit den Anpreßdruck des Ringkörpers.Fluid pressure. Due to its bracing with the stationary ring body, it increases the piston area of the ring body and thus increases the contact pressure of the ring body.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an. Hand des nachstehend beschriebenen. Ausführungsbeispieles erläutert, das in der Zeichnung im. Schnitt dax'-gestellt ist.Further details of the invention are on. Hand of the one described below. Embodiment explains that in the drawing in. Section is dax'-posed.

Die im Pumpengehäusei umlaufende Welle ist mit 2 beizeichnet und durch eine auf die Welle aufgeschobene Schutzhülse^ 3 aus Kohle gegen den Angriff korrodierend, wirkender Gase oder Flüssigkeiten geschützt. Auf die Wellenschutzhülsei 3 ist ein axial verschiebbarer, mit der Welle jedoch nicht umlaufender Ringkörper 4 aus Kohle gesetzt, der an der Stirnfläche 5 des umlaufenden, gleichfalls aus Kohle bestehenden Ringkörpers 6 anliegt, so· daß die beiden Ringkörper 4 und 6 mit ihren Stirnflächen aufeinanderschleifen. und an dieser Stelle die gewünschte Wellenabdichtung bewirken.The shaft rotating in the pump housing is marked with 2 and against the attack by a protective sleeve ^ 3 pushed onto the shaft Corrosive, active gases or liquids protected. On the shaft protection sleeve 3 is an axial slidable, but not rotating with the shaft ring body 4 set made of carbon, which is attached to the The end face 5 of the circumferential ring body 6, which is also made of carbon, rests, so that the two Grind ring bodies 4 and 6 with their faces on top of one another. and at this point the one you want Effect shaft sealing.

Die Abdichtung des Spaltes zwischen Pumpengehäuse 1 und Ringkörper 4 nach außen erfolgt durch einen Membranring 7, der am Pumpengehäuse 1 mittels eines Befestigungsflansches 8 und am Ansatz 9 des Ringkörpers 4 mittels Gewindering 10 über Druckring 11 fest und dicht verspannt ist.The gap between the pump housing 1 and the annular body 4 is sealed to the outside through a diaphragm ring 7, which is attached to the pump housing 1 by means of a fastening flange 8 and to the attachment 9 of the ring body 4 is clamped tightly and tightly by means of threaded ring 10 via pressure ring 11.

Der Befestigungsflansch 8 ist durch Stiftschrauben 12 und Zentrierring 13 über den Pumpenstuhl mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden.The mounting flange 8 is with stud bolts 12 and centering ring 13 on the pump chair connected to the pump housing 1.

709 907/213709 907/213

Der Gewindering 10 und der Druckring 11 bestehen aus mechanisch, fester Kunstkohle, da beide Teile, mit den korrodierend wirkenden Gasen oder Flüssigkeiten in Berührung kommen,. Auch der Membranring 7 besteht daher aus einem entsprechenden. Kunststoffmaterial. Es ist auch denkbar, einen Membranring aus Stahl zu verwenden,, wenn dieser Stahlkörper durch einen Kunststoffüberzug gegen die Einwirkung korrodierend wirkender Stoffe geschützt ist. An der Einsatzstelle des Membranringes 7 sind die Stirnflächen, des Pumpengehäuses 1 als auch des Druckringes 11 und die Fläche des Befestigungsflansches 8 abgeschrägt, damit der an seinem Innen- und Außenrand eingespannte Menibranring 7 sich entsprechend durchbiegen kann. Wie aus der Zeichnung ohne weiteres zu entnehmen ist, steht die eine Seite des Membranringes unter dem im Pumpengehau.se herrschenden. Gas- oder Flüssigkeitsdruck. Der muffenförmige Ansatzteil 14 des Befestigungsflansches 8 besitzt eine Nut 15, in. der die in den. Ringkörper 4 ao eingesetzte¹ Paßfeder 16 geführt ist. Auf diese Weise ist der Ringkörper 4 gegen. Drehung gesichert und kann sich, nur in, axialer Richtung verschieben. Wie bereits erwähnt, stützt sich der Ringkörper 4 an den umlaufenden Ringkörper 6 ab, der mit festem Sitz auf die; Weillenschutzhülse 3 aufgeschraubt ist. Um eine wirksame Dichtung an, der Fläche¹5 auch bei druckloser Förderung zu erzielen, muß ein bestimmter Anpreßdruck vorhanden sein, der durch den Gewindering 17 einstellbar ist. Zwischen dem Gewindering 17 und dem flanschförmigen. Ansatzteil 18 des Ringkörpers 4 ist eine federnde Zwischenlage in Form des Gummiringes 19 angeordnet. Um die Einstellung des Anp reiß druckes zu erleichtern, ist zwischen dem Gewindering 17 und dem Gummiring 19 noch ein weiterer Druckring 20 aus Kohle vorgesehen, da. die Reibung zwischen Kohle und Metall wesentlich geringer ist als zwischen Metall und Gummi.The threaded ring 10 and the pressure ring 11 consist of mechanically solid synthetic carbon, since both parts come into contact with the corrosive gases or liquids. The membrane ring 7 therefore also consists of a corresponding one. Plastic material. It is also conceivable to use a membrane ring made of steel if this steel body is protected against the effects of corrosive substances by a plastic coating. At the point of use of the membrane ring 7, the end faces of the pump housing 1 as well as the pressure ring 11 and the surface of the fastening flange 8 are beveled so that the menibran ring 7 clamped at its inner and outer edge can bend accordingly. As can be seen from the drawing, one side of the diaphragm ring is below the one in the pump housing. Gas or liquid pressure. The sleeve-shaped attachment part 14 of the fastening flange 8 has a groove 15 in. In which the in the. Ring body 4 ao inserted ¹ feather key 16 is guided. In this way, the ring body 4 is against. Rotation secured and can only move in the axial direction. As already mentioned, the ring body 4 is supported on the circumferential ring body 6, which is firmly seated on the; The socket protection sleeve 3 is screwed on. To ensure an effective seal at that area to achieve also been depressurized promotion ¹ 5, a predetermined contact pressure must be provided, which is adjustable by the threaded ring 17th Between the threaded ring 17 and the flange-shaped. Attachment part 18 of the ring body 4 is a resilient intermediate layer in the form of the rubber ring 19 is arranged. In order to facilitate the setting of the Anp tear pressure, another pressure ring 20 made of carbon is provided between the threaded ring 17 and the rubber ring 19, there. the friction between coal and metal is much lower than that between metal and rubber.

Für den Fall, daß wider Erwarten Flüssigkeit aus dem Pumpengehäuse 1 an, der Dichtungsfläche 5 austritt, ist ein aus Kohle bestehender Auffangkranz 21 vorgesehen, und der umlaufende Ringkörper 6 so^: gestaltet, daß die Sickerflüssigkeit zu der Abflußöffnung 22 deis Auffangkranzes 21 geleitet wird.In the event that contrary to expectations, liquid from the pump housing 1 at the sealing surface 5 emerges, an existing coal collecting ring 21 is provided, and the peripheral annular body 6 ^so: designed such that the leachate is led to the discharge opening 22 deis collecting ring 21st

Beim Zusammenbau der Wellendichtung wird zuerst der Auffangkranz 21 am Ringkörper 4 befestigt, die Paßfeder 16 in. die Aussparung des Ringkörpers 4 eingelegt und der Gummiring 19 am Ansatz 18 aufgesetzt. Nun. wird auf den muffenförmigen Ansatzteil 14 des Befestigungsflansches 8 der Gewindering 17 bis zum Anschlag aufgeschraubt und der Druckring 20 aufgesetzt. Die beiden so· vorbereiteten Teile werden nun so· zusammengesetzt, daß die Paßfeder 16 in die Nut 15 eingreift. Jetzt wird der Membranring 7 und dar Druckring 11 auf den. Ringkörper 4 geschoben und mittels der Ringmutteir 10 fest verschraubt. Die soweit vormontierte Dichtung wird nun mittels der Stiftschrauben 12 an das, Pumpengehäuse 1, welches sich schon mit dem Zentrierring 13 im Pumpenstuhl befindet, fest verschraubt, wobei der Außenrand des Membranringes 7 zwischen Pumpengehäuse 1 und Befestigungsflansch 8 eingeklemmt wird. Zuletzt wird die Welle; 2 mit Schutzhülse 3 von vorn, durch das Pumpengehäuse 1 und den Ringkörper 4 gesteckt und dabei gleichzeitig der umlaufende Ringkörper 6 von hinten auf die Welle 2 gesteckt und dann auf der Schutzhülse^ fest verschraubt.When assembling the shaft seal, the catch rim 21 is first attached to the ring body 4, the feather key 16 is inserted into the recess of the ring body 4 and the rubber ring 19 is placed on the shoulder 18. So. the threaded ring 17 is placed on the sleeve-shaped attachment part 14 of the fastening flange 8 screwed on to the stop and the pressure ring 20 put on. The two parts prepared in this way are now assembled in such a way that the feather key 16 engages in the groove 15. Now the membrane ring 7 and the pressure ring 11 on the. The ring body 4 is pushed and screwed tightly by means of the ring nut 10. the as far as the pre-assembled seal is now by means of the studs 12 on the pump housing 1, which is already with the centering ring 13 in the pump chair, firmly screwed, with the outer edge of the Diaphragm ring 7 is clamped between pump housing 1 and mounting flange 8. Last will the wave; 2 with protective sleeve 3 from the front, inserted through the pump housing 1 and the ring body 4 and while at the same time the circumferential ring body 6 inserted from behind on the shaft 2 and then on the Protective sleeve ^ firmly screwed.

Claims

PATENT APPLICATION:

1. Seal for shafts that circulate in housings with corrosive gases or liquids and are sealed by a stationary and a circumferential ring body made of carbon with their end faces grinding against each other, according to patent 1008 071, characterized in that the stationary :, however, axially displaceable ¹ ring body (4) is designed as an annular piston, which is braced in a known manner with a membrane ring (7) pressed on its outer edge through the fastening flange (8) against the end face of the pump housing (1) and on its Piston surface of the gas or liquid pressure prevailing in the pump housing (1) acts, so that the contact pressure of the ring body (4) against the circumferential ring body (6) regulates itself accordingly.

2. Seal according to claim 1, characterized in that the of the end faces of the circumferential, ring body (6) and the stationary ring body (4) formed sealing surface (S) on the pump housing (1) turned away. Side: is so 'that the storage areas of the ring body (4) on the circumferential shaft sleeve 3 as sealing surfaces works.

3. Seal according to claim 1 and 2, characterized in that the circumferential ring body (6) is screwed tightly onto the shaft sleeve (3) and the fixed contact for the axially movable fixed. Forms ring body (4).

4. Seal according to claim 1 to 3, characterized in that on the. the pump housing (1) on the opposite side of the fastening flange (8) located socket extension (14) Threaded ring (17) is located, the. Contact pressure of one on the extension (18) of the ring body (4) supporting spring element, z. B. the rubber ring (19), determined and thus one, additional Forms contact pressure with which the two ring bodies (4) and (6) grind onto one another.

5. Shaft seal according to claim 1 to 4, characterized in that the annular body (4) by means of the feather key (16) and the groove (15) in the socket (14) of the fastening flange (8) is secured against twisting.

6. Shaft seal according to claim 1 to 5, characterized in that the membrane ring (7) consists of a flat steel ring, which is provided with a plastic coating.

References considered: British Patent Specification No. 281 207.

1 sheet of drawings