DE1037269B - Shaft seal for centrifugal pumps for pumping abrasive or aggressive fluids - Google Patents

Shaft seal for centrifugal pumps for pumping abrasive or aggressive fluids

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DE1037269B
DE1037269B DED19617A DED0019617A DE1037269B DE 1037269 B DE1037269 B DE 1037269B DE D19617 A DED19617 A DE D19617A DE D0019617 A DED0019617 A DE D0019617A DE 1037269 B DE1037269 B DE 1037269B
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shaft
sealing lip
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sleeve
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DED19617A
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German (de)
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Yves Diebold
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Diebold & Cie S A
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Diebold & Cie S A
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Kreiselpumpen, die schleifende oder aggressive Flüssigkeiten fördern. Sie betrifft die Wellendichtung jener Kreiselpumpen.The invention relates to centrifugal pumps which convey abrasive or aggressive liquids. she concerns the shaft seal of those centrifugal pumps.

Es ist bekannt, die Welle an der zu dichtenden Stelle mit einer ringförmigen Kammer zu umgeben, die durch schräg an die Welle anlaufende, aus gummiartig nachgiebigem Material bestehende Dichtlippen gegenüber der Welle begrenzt ist. Die Kammer ist mit einer Zuleitung versehen, durch die eine gegenüber dem Atmosphärendruck unter Überdruck stehende Sperrflüssigkeit in die Kammer hineinfließen kann. Infolge des Überdruckes kann die Sperrflüssigkeit durch ringförmige Spalte, die zwischen den Dichtlippen und der Welle gebildet werden, aus der Kammer herausfließen, so daß dieselbe stets von frischer Sperrflüssigkeit durchströmt wird. Die Dichtlippen sind so· dem schädlichen Einfluß der Pumpenflüssigkeit entzogen.It is known to surround the shaft with an annular chamber at the point to be sealed, the sealing lips made of rubber-like, resilient material and running at an angle to the shaft with respect to the shaft is limited. The chamber is provided with a feed line through the opposite one the atmospheric pressure under overpressure barrier liquid can flow into the chamber. As a result of the overpressure, the barrier fluid can flow through the annular gaps between the sealing lips and the shaft are formed, flow out of the chamber, so that the same is always fresher Barrier fluid is flowed through. The sealing lips are thus protected from the harmful influence of the pump fluid withdrawn.

Die Erfindung bezweckt, die Wellendichtung der genannten Art zur Erzielung einer vorteilhafteren ^u Ausführungsform der Pumpe zu verbessern.The invention aims to provide the shaft seal of the type mentioned to achieve a more advantageous ^ u To improve embodiment of the pump.

Gemäß der Erfindung ist die Kammer der Wellendichtung durch eine Büchse gebildet, die mit den Dichtlippen aus einem Stück besteht und auf einein Teil ihrer axialen Länge als Gleitlagerschale ausgebildet ist. Hierbei sind in jenem Teil Rillen vorgesehen, durch die die Sperrflüssigkeit unter Schmierung der Gleitfläche von einem zum anderen Ende des Lagerteiles fließen kann. Die erfindungsgemäße Wellendichtung besitzt also zugleich Lagereigenschaften. Dies führt dazu, daß das bisherige besondere laufradseitige Lager entfällt. Hierdurch ist der Bauaufwand kleiner; ferner verkleinert sich hierdurch die Baulänge der Pumpe und vor allem die frei auskragende Länge der Welle zum Laufrad hin.According to the invention, the chamber is the shaft seal formed by a sleeve that consists of one piece with the sealing lips and on one Part of its axial length is designed as a plain bearing shell. Grooves are provided in that part, through which the barrier fluid is lubricated from one end to the other of the sliding surface Bearing part can flow. The shaft seal according to the invention therefore also has storage properties. This means that the previous special impeller-side bearing is no longer required. This reduces the construction effort smaller; this also reduces the overall length of the pump and, above all, the freely cantilevered one Length of the shaft towards the impeller.

Die gleichzeitige Verwendung einer Wellendichtung als Wellenlager ist an sich bekannt bei Kreiselpumpen, die keine schleifenden, oder aggressiven Flüssigkeiten fördern. Derartige bekannte Dichtungen sind durch Schmiermittel geschmiert, die allerdings keine die Dichtung durchströmende Sperrflüssigkeit sind.The simultaneous use of a shaft seal as a shaft bearing is known per se in centrifugal pumps, which do not convey abrasive or aggressive liquids. Such known seals are through Lubricants are lubricated, but are not a barrier fluid flowing through the seal.

Ferner ist es an. sich bekannt, Gleitlagerschalen von Kreiselpumpen mit Längsrillen zu versehen, die von einem Teil der Förderflüssigkeit der Pumpe durchströmt werden, wobei die Flüssigkeit den Schmierfilm bildet. Allerdings sind, die verwendeten Flüssigkeiten keine Sperrflüssigkeiten von Dichtungen.It is also on. known, plain bearing shells from To provide centrifugal pumps with longitudinal grooves through which part of the pump fluid flows the liquid forms the lubricating film. However, the fluids used are no sealing fluids from seals.

In zweckmäßiger Ausführungsform der erfhidungsgemäßen Wellendichtung kann die antriebsseitige Dichtlippe zum Kammerimiern hin schräg geneigt sein und durch ein in gleicher Richtung konisch zulaufendes Ende einer Andrückbrille unter Bildung eines engen Ringspaltes von der Welle abhebbar sein. Durch eine einmalige I7VIn;.instellung der Andrückbrille er-Wellendichtung für Kreiselpumpen
zur Förderung von schleifenden
oder aggressiven FlüssigkeitenIn an expedient embodiment of the shaft seal according to the invention, the drive-side sealing lip can be inclined obliquely towards the Kammerimiern and can be lifted off the shaft by an end of a pressure gland that tapers conically in the same direction, forming a narrow annular gap. Through a one-time I 7 VIn adjustment of the pressure gland shaft seal for centrifugal pumps
to promote abrasive
or aggressive liquids

Anmelder:Applicant:

Diebold & Cie. S.A.,
Nancy, Meurthe-et-Moselle (Frankreich)Diebold & Cie. SA,
Nancy, Meurthe-et-Moselle (France)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. CohauszRepresentative: Dipl.-Ing. W. Cohausz

und Dipl.-Ing. W. Florack, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. W. Florack, patent attorneys,

Düsseldorf, Schumannstr. 97Düsseldorf, Schumannstr. 97

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 22. Februar 1954Claimed priority:
France 22 February 1954

Yves Diebold, Nancy, Meurthe-et-Moselle (Frankreich), ist als Erfinder genannt wordenYves Diebold, Nancy, Meurthe-et-Moselle (France), has been named as the inventor

reicht man dabei ein stetiges Austreten eines feinen Sperrflüssigkeitsiilms durch die antriebsseitige Dichtlippe, it is sufficient for a fine barrier fluid to escape continuously through the sealing lip on the drive side,

Laufradseitig kann in an sich bekannter Weise mindestens eine zum Laufrad hin schräg geneigte Lippe vorgesehen sein, die wie ein ^Rückschlagventil von der unter Überdruck stehenden Sperrflüssigkeit unter Bildung eines Ringspaltes zwischen Dichtlippe und Welle von der Welle abhebbar ist. Hierdurch kann die Sperrflüssigkeit auch laufradseitig austreten, so daß überhaupt keine Berührung der schleifenden oder aggressiven Flüssigkeit der Pumpe mit den Dichtlippen; stattzufinden braucht.On the impeller side, at least one inclined towards the impeller can be used in a manner known per se Lip may be provided that acts like a ^ check valve from the pressurized barrier fluid can be lifted off the shaft with the formation of an annular gap between the sealing lip and the shaft. Through this the barrier fluid can also escape on the impeller side so that there is absolutely no contact with the rubbing or aggressive liquid from the pump with the sealing lips; needs to take place.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Pumpe mit einer Wellendichtung, die zugleich Wellenlager ist,Fig. 1 is a longitudinal section through a pump with a shaft seal, which is also a shaft bearing,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie TI-II der Fig. 1.FIG. 2 shows a cross section along the line TI-II in FIG. 1.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die Pumpe im wesentlichen aus einem Gehäuse α und einem Laufrad b auf einer Welle c. Der Eintritt der Welle in das Pumpengehäuse wird durch die Lagerung flüssigkeitsdicht abgeschlossen.As can be seen from Fig. 1, the pump consists essentially of a housing α and an impeller b on a shaft c. The entry of the shaft into the pump housing is sealed off in a liquid-tight manner by the bearing.

Die Lagerung besteht aus einer Büchse d aus Gummi, einer gummihaltigen Mischung oder einem ähnlichen Stoff, ζ. B. plastischen Material, und um-The storage consists of a sleeve d made of rubber, a rubber-containing mixture or a similar substance, ζ. B. plastic material, and

509 598/319509 598/319

Claims (3)

schließt die Welle. Die Büchse d ist in einer Hülse e untergebracht, welche nach Art eines Ansatzes mit dem Pumpengehäuse verbunden ist. Die Hülse e wird durch eine Andrückbrille / verschlossen. Die Büchse d besitzt eine innere ringförmige Kaminer g mit einer Zuleitung h für Frischwasser. Die Kammer g ist durch eine Dichtlippe i abgeschlossen, welche zum Kammerinnern hin schräg geneigt ist. Die Kammer g läuft in achsparallel verlaufende Rillen j aus. Laufradseitig ist die Büchse d durch eine Doppeldichtlippe k abgeschlossen. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der Kammer g· wird mit geringem Druck Frischwasser als Sperrflüssigkeit zugeführt, dessen Menge je nach dem Typ der verwendeten Pumpe zwischen 0,1 und mehreren Litern je Alinute liegen kann. An Stelle von Frischwasser kann auch ein in Wasser unlösbares Fett oder jedes andere Schmiermittel verwendet werden. Die Dichtlippe i wird mehr oder weniger stark angehoben durch den Konus / der Andrückbrille /. Hierdurch kann eine geringe Menge der Sperrflüssigkeit austreten, die zur Schmierung der Dichtlippe i erforderlich ist. Die Sperrflüssigkeit gelangt in die Rillen /, durch die ein das Gleitlager schmierender Film erzeugt wird. Die Doppeldichtlippe k vermindert weitgehend das Austreten der Sperrflüssigkeit in das Pumpengehäuse. Die Wirkung ist selbsttätig durch den Unterdruck, der während des Betriebes der Pumpe an der Laufradnabe 1>esteht. Bei Pumpen, l>ei denen die Förderflüssigkeit unter Druck zugeführt wird, drückt der Überdruck gegenüber der Sperrflüssigkeit die Doppeldichtlippe k gegen die Welle. Hierdurch ergibt sich ein flüssigkeitsdichter Abschluß, so daß keine schleifenden oder korrodierenden Stoffe in die Lagerung eindringen können. Die Auskragung der Welle zum Laufrad hin wird gegenüber bisherigen Pumpenausführungen etwa um ein Drittel oder bis zur Hälfte herabgesetzt. Infolge der Einsparung eines besonderen Lagers braucht eine Pumpe mit einer erfindungsgemäßen Lagerung viel weniger Platz als die bisher verwendeten Pumpen zur Förderung von schleifenden oder aggressiven Flüssigkeiten. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Im Rahmen des Erfindungsgedankens kann die Lagerung auch in anderer zweckmäßiger Weise ausgeführt sein, z. B. in bezug auf die Ausbildung der Dichtungseinrichtungen, der Zuführung und Weiterleitung des Schmiermittels, PaTENTA.VS PRfCHE:closes the shaft. The sleeve d is housed in a sleeve e, which is connected to the pump housing in the manner of a projection. The sleeve e is closed by a pressure gasket /. The sleeve d has an inner ring-shaped chimney g with a supply line h for fresh water. The chamber g is closed off by a sealing lip i which is inclined towards the interior of the chamber. The chamber g ends in axially parallel grooves j. On the impeller side, the sleeve d is closed by a double sealing lip k. The device works as follows: Fresh water is fed to the chamber g at low pressure as a sealing liquid, the amount of which can be between 0.1 and several liters per minute, depending on the type of pump used. Instead of fresh water, a water-insoluble fat or any other lubricant can also be used. The sealing lip i is raised to a greater or lesser extent by the cone / the pressure gasket /. This allows a small amount of the barrier fluid to escape, which is required to lubricate the sealing lip i. The barrier liquid gets into the grooves /, through which a film that lubricates the plain bearing is created. The double sealing lip k largely reduces the leakage of the barrier liquid into the pump housing. The effect is automatic due to the negative pressure that exists at the impeller hub 1> during operation of the pump. In the case of pumps in which the fluid is supplied under pressure, the excess pressure compared to the barrier fluid presses the double sealing lip k against the shaft. This results in a liquid-tight seal so that no abrasive or corrosive substances can penetrate into the bearing. The projection of the shaft towards the impeller is reduced by about a third or up to half compared to previous pump designs. As a result of the saving of a special bearing, a pump with a bearing according to the invention requires much less space than the pumps previously used for conveying abrasive or aggressive liquids. The invention is not restricted to the exemplary embodiment described. In the context of the inventive concept, the storage can also be carried out in other appropriate ways, for. B. with regard to the design of the sealing devices, the supply and forwarding of the lubricant, PaTENTA.VS PRfCHE: 1. Wellendichtung für Kreiselpumpen zur Förderung von schleifenden oder aggressiven Flüssigkeiten, bestehend aus einer die Welle ringförmig umgebenden Kammer, die durch schräg an die Welle anlaufende, aus gummiartig nachgiebigem Material bestehende Dichtlippen begrenzt wird und in die eine unter Überdruck stehende Sperrflüssigkeit hineinfließen und durch ringförmige Spalte zwischen den Dichtlippen und der Welle herausfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (g) durch eine Büchse (</) gebildet ist, die mit den Dichtlippen (?, k) aus einem Stück besteht und auf einem Teil ihrer axialen Länge als Gleitlagerschale ausgebildet ist, wobei in diesem Teil in an sich bekannter Weise Rillen (7) vorgesehen sind, durch die die Sperrflüssigkeit unter Schmierung der Gleitfläche von einem zum anderen Ende des Lagerteiles fließen kann. 1. Shaft seal for centrifugal pumps for conveying abrasive or aggressive liquids, consisting of a chamber surrounding the shaft in a ring shape, which is limited by sealing lips which run at an angle to the shaft and are made of rubber-like flexible material and into which a pressurized barrier fluid flows and through ring-shaped Gap between the sealing lips and the shaft can flow out, characterized in that the chamber (g) is formed by a bushing (</) which consists of one piece with the sealing lips (?, K) and over part of its axial length as Plain bearing shell is formed, grooves (7) being provided in this part in a manner known per se, through which the barrier fluid can flow from one end to the other end of the bearing part while lubricating the sliding surface. 2. Wellendichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsseitige Dichtlippe (/) zum Kammerinnern hin schräg geneigt ist und durch ein in gleicher Richtung konisch zulaufendes Ende einer Andrückbrille (/) unter Bildung eines engen Ringspaltes von der Welle abhebbar ist.2. Shaft seal according to claim 1, characterized in that that the drive-side sealing lip (/) is inclined towards the inside of the chamber and by an end of a pressure gasket (/) that tapers conically in the same direction to form a narrow annular gap can be lifted off the shaft. 3. Wellendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß laufradseitig in an sich bekannter Weise mindestens eine zum Laufrad (b) hin schräg geneigte Dichtlippe (A') vorgesehen ist. die wie ein Rückschlagventil von der unter Überdruck stehenden Sperrflüssigkeit unter Bildung eines Ringspaltes zwischen Dichtlippe und Welle von der Welle abhebbar ist.3. Shaft seal according to claim 1 or 2, characterized in that on the impeller side in a manner known per se at least one sealing lip (A ') inclined towards the impeller (b) is provided. which, like a check valve, can be lifted off the shaft from the pressurized barrier fluid, forming an annular gap between the sealing lip and the shaft. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschriften Nr. 851 630, 496 784.
029;German patent specifications No. 851 630, 496 784.
029; deutsche Patentanmeldung M 11605 Ia/59b (bekanntgemacht am 9. 10. 1952) ;German patent application M 11605 Ia / 59b (announced on October 9, 1952); französische Patentschrift Nr. 1 059 878;French Patent No. 1,059,878; USA.-Patentschriften Nr. 2 303 232, 2 286 425.
869 955.U.S. Patent Nos. 2,303,232, 2,286,425.
869 955. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ® 809 5*8/319 8.53 ® 809 5 * 8/319 8.53
DED19617A 1954-02-22 1955-01-24 Shaft seal for centrifugal pumps for pumping abrasive or aggressive fluids Pending DE1037269B (en)

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