DE1257580B

DE1257580B - Sealing device between the motor and pump of a canned motor pump unit

Info

Publication number: DE1257580B
Application number: DEJ21663A
Authority: DE
Inventors: Poul Due Jensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-01-05
Filing date: 1962-04-24
Publication date: 1967-12-28

Description

Abdichtungseinrichtung zwischen Motor und Pumpe eines Spaltrohrmotorpumpenaggregats Die Erfindung betrifft eine Abdichtungseinrichtung zwischen Motor und Pumpe eines Spaltrohrmotorpumpenaggregats, insbesondere für Zentralheizungen, die zwischen dem Motor- und dem Pulpenraum eine Wellenabdichtung, insbesondere eine Gleitringdichtung, aufweist und bei der diese beiden Räume mittels einer eine Druckausgleichsmembran bildenden elastischen Trennwand voneinander getrennt sind, wobei zwischen dem Motor- und dem Pumpenraum ein mit einem Absperrventil versehener Flüssigkeitskanal und am pumpenabgewandten Ende des Motorraumes eine Entlüfungseinrichtung vorgesehen ist.Sealing device between the motor and pump of a canned motor pump unit The invention relates to a sealing device between the motor and a pump Canned motor pump unit, in particular for central heating, which is between the Motor and pulp chamber a shaft seal, in particular a mechanical seal, has and in which these two spaces by means of a pressure compensation membrane forming elastic partition are separated from each other, with between the engine and the pump chamber a liquid channel provided with a shut-off valve and a venting device is provided at the end of the engine compartment facing away from the pump is.

Mit der flüssigkeitsdichten Trennung der Rotorkammer von der Druckkammer der Pumpe soll bezweckt werden, daß sich die in der Rotorkammer befindliche Flüssigkeit nicht mit der von der Pumpe zu fördernden Flüssigkeit mengt, sondern eine stehende Flüssigkeitsmenge- bleibt, so daß sich weniger Kalk u. dgl. ablagert. Bei Temperaturschwankungen können jedoch Volumenänderungen eintreten, und um den dadurch entstehenden Druckunterschied auszugleichen, ist die Trennwand elastisch ausgeführt. Wo die Motorwelle durch diese elastische Trennwand oder Druckausgleichmembran geführt ist, wird bei Pumpen bekannter Art die Welle mit einem Gleitring abgedichtet. Die Rotorkammer ist gewöhnlich an ihrem vom Laufrad am weitesten entfernt liegenden Ende durch einen Deckel zugänglich. Ist der Deckel entfernt worden, kann Flüssigkeit aus der Rotorkammer dringen. Auch auf andere Weise, z. B. durch undichte Stellen, kann die Flüssigkeitsmenge sinken. Um den normalen Betriebszustand aufrechtzuerhalten, muß ein solcher Flüssigkeitsverlust durch Flüssigkeit aus der Pumpendruckkammer ersetzt werden. Bei Pumpen bekannter Art ist zwischen Rotoarkammer und Druckkammer ein Umlaufkanal vorgesehen, der normalerweise durch ein Nadelventil abgesperrt ist. Durch Öffnen dieses Nadelventils und einer Luftablaßschraube am äußeren Ende der Rotorkammer läßt sich diese mit Flüssigkeit aus der Druckkammer nachfüllen.With the liquid-tight separation of the rotor chamber from the pressure chamber The aim of the pump is to keep the liquid in the rotor chamber does not mix with the liquid to be pumped by the pump, but rather a standing liquid The amount of liquid remains so that less lime and the like are deposited. With temperature fluctuations however, changes in volume can occur and the resulting pressure difference to compensate, the partition is made elastic. Where the motor shaft through this elastic partition or pressure compensation membrane is performed, is known in pumps Type the shaft sealed with a sliding ring. The rotor chamber is usually on its end furthest from the impeller accessible through a cover. If the cover has been removed, liquid can leak out of the rotor chamber. Even in other ways, e.g. B. through leaks, the amount of liquid can decrease. In order to maintain the normal operating condition, such a loss of fluid must be replaced by liquid from the pump pressure chamber. Well known for pumps Art, a circulation channel is provided between the rotor chamber and the pressure chamber, which is normally is shut off by a needle valve. By opening this needle valve and one The air drain screw at the outer end of the rotor chamber can be filled with liquid refill from the pressure chamber.

Es ist jedoch schwierig, einen genügend großen Kanal zuwege zu bringen, weshalb nach einiger Zeit die Gefahr entsteht, daß Schmutz und Rost aus dem Umlaufsystem den Kanal verstopfen. Diese Gefahr ist bei Flüssigkeitsumlaufpumpen für Zentralheizungen und dergleichen Anlagen, wo der Druckunterschied normalerweise nur ein paar Meter Wassersäule beträgt, besonders groß.However, it is difficult to create a large enough canal which is why after some time the risk arises that dirt and rust from the circulation system clog the duct. This danger is with liquid circulation pumps for central heating and similar systems where the pressure difference is normally only a few meters Water column is particularly large.

Man könnte sich denken, das Nadelventil im Umlaufkanal durch ein Rückschlagventil zu ersetzen. Aber auch ein solches Ventil würde leicht verstopft werden und wegen des geringen Druckunterschiedes nicht einwandfrei arbeiten.One could imagine the needle valve in the circulation channel through a check valve to replace. But even such a valve would easily become blocked and because of do not work properly due to the small pressure difference.

Mit der Erfindung wird bezweckt, eine Flüssib keitsumlaufpumpe der erwähnten Art zu schaffen, bei der sich die Flüssigkeit in der Rotorkammer ohne die genannten Nachteile erneuern läßt.The aim of the invention is to provide a liquid circulation pump mentioned type to create in which the liquid in the rotor chamber without can renew the disadvantages mentioned.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Trennwand eine zentrale Öffnung aufweist und ihr Innenrand als Ventilkörper ausgebildet ist, der gegen einen ringförmigen Ventilsitz anliegt, der die Pumpenwelle umschließt und vom Pumpengehäuse gehalten wird, wobei Federelemente die Trennwand gegen den Sitz drücken, welche jedoch bei einem vorgegebenen Druckunterschied zwischen dem Motor- und dem Pumpenraum gegen die Wirkung der Federelemente vom Sitz abgehoben wird, so daß Förderflüssigkeit durch den hierdurch entstehenden Spalt passieren kann.The invention is characterized in that the elastic partition has a central opening and its inner edge is designed as a valve body, which rests against an annular valve seat that surrounds the pump shaft and is held by the pump housing, with spring elements against the partition wall Press seat, which, however, at a given pressure difference between the The motor and pump chambers are lifted from the seat against the action of the spring elements so that the conveyed liquid pass through the resulting gap can.

Das Absperrventil nach der Erfindung ist eine Sicherheitsvorrichtung und wirkt nur im Ausnahmefall, nämlich wenn die Pumpe montiert ist und der Motorraum mit Wasser gefüllt werden soll, oder bei einer Monteurinspektion, wenn man den äußeren Deckel abnimmt und Wasser vom Motorraum entweicht. Endlich kann dieses Ventil in den sehr seltenen Fällen in Funktion treten, falls der Motorraum undicht ist, so daß Wasser durch diese Undichtigkeit entweicht. In einem solchen Fall ist es natürlich sehr schädlich, daß Wasser aus dem Pumpengehäuse dringt, aber es wäre schädlicher, falls der Motorraum entleert wird, so daß die rotierenden Teile keine Schmierung hätten. Dieser Ausnahmezustand ist natürlich nicht normal und wird nach kurzer Zeit beobachtet, so daß die Pumpe repariert wird. Die einfache technische Tatsache ist also, daß Wasser normalerweise nicht vom Pumpen- bis zum Motorraum dringen soll, und deshalb hat man die Gleitrin-Wellenabdichtung. Für ganz seltene Ausnahmefälle, wie oben erklärt, ist es zweckmäßig, daß eine Verbindung zwischen den zwei Räumen gebildet werden kann, und deshalb hat man dieses spezielle »Überdruckventil« zwischen Pumpen- und Motorraum.The shut-off valve according to the invention is a safety device and only works in exceptional cases, namely when the pump is installed and the engine compartment should be filled with water, or during a fitter inspection, if you have the outer The cover takes off and water escapes from the engine compartment. Finally this valve can be used in the very rare cases when the engine compartment is leaking, so that water escapes through this leak. In such a case, it is natural very harmful that water leaks out of the pump housing, but it would be more harmful if the engine compartment is emptied so that the rotating parts do not lubrication would have. This state of emergency is of course not normal and will take effect after a short time observed so that the pump will be repaired. The simple technical fact is so that water should normally not penetrate from the pump to the engine compartment, and that's why you have the Gleitrin shaft seal. For very rare exceptional cases, As explained above, it is desirable that there be a connection between the two rooms can be formed, and that's why you have this special "pressure relief valve" between Pump and engine room.

Bei dieser Konstruktion werden Kanäle und dergleichen enge Durchgänge, die sich verstopfen können, vermieden, und der verhältnismäßig geringe Überdruck in der Druckkammer, der nötig ist, um den Zugang zur Rotorkammer zu öffnen, kann auf eine verhältnismäßig große Fläche einwirken, so daß ein verhältnismäßig hoher Gesamtdruck entsteht, der das von der Membran gebildete Ventil leicht öffnen kann. Der Durchgang zwischen den beiden Kammern besteht aus einem ringförmigen Spalt, der verhältnismäßig lang und normalerweise geschlossen ist, so daß keine Gefahr des Verstopfens durch Ablagerungen besteht.With this construction channels and the like are narrow passages, which can clog, avoided, and the relatively low overpressure in the pressure chamber, which is necessary to open access to the rotor chamber act on a relatively large area, so that a relatively high Total pressure is created, which can easily open the valve formed by the membrane. The passage between the two chambers consists of an annular gap, which is relatively long and normally closed, so there is no danger clogging is caused by deposits.

Die erfindungsgemäße elastische Trennwand kann zweckmäßig aus einer Kunststoff- oder Kautschukscheibe bestehen, die mit Blattfederelementen verbunden und am Umfang zwischen zwei Gehäuseteilen befestigt ist.The elastic partition according to the invention can expediently consist of a There are plastic or rubber discs connected with leaf spring elements and is attached to the circumference between two housing parts.

Nachstehend sei eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe beschrieben, und zwar an Hand der Zeichnung, die die Pumpe in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, zeigt.An embodiment of the pump according to the invention is described below, on the basis of the drawing, which shows the pump in side view, partly in section, shows.

Die Pumpe hat ein Gehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 2 und einem Austrittsstutzen 3. Der Eintrittsstutzen ist mit einer Saugkammer 4 des Pumpengehäuses und der Ausrittsstutzen 3 mit einer Druckkammer 5 verbunden, die durch eine Wand 6 von der Saugkammer 4 getrennt ist. Die Trennwand 6 ist mit einem Flansch 7 versehen, der die Nabe des Pumpenlaufrades 8 abdichtet. Das Laufrad ist an einer Welle 9 befestigt, die auch den Rotor 10 eines Elektromotors für den Antrieb des Laufrades trägt und unten mittels eines Kipplagers 11 in einer Buchse 12 gelagert ist, die an einer einen Teil des Gehäuses 1 bildenden Nabe 13 befestigt ist. An ihrem anderen Ende ist die Welle in einem Gleitlager 14 gelagert.The pump has a housing 1 with an inlet connector 2 and an outlet connector 3. The inlet connector is connected to a suction chamber 4 of the pump housing and the exit connector 3 to a pressure chamber 5, which is separated from the suction chamber 4 by a wall 6. The partition wall 6 is provided with a flange 7 which seals the hub of the pump impeller 8. The impeller is attached to a shaft 9, which also carries the rotor 10 of an electric motor for driving the impeller and is mounted at the bottom by means of a tilting bearing 11 in a bush 12 which is attached to a hub 13 forming part of the housing 1. At its other end, the shaft is mounted in a plain bearing 14.

Die beiden Gleitflächen des Kipplagers 11 stehen durch eine zwischen einem Vorsprung des Laufrades 8 und einer Scheibe 16 angeordnete Druckfeder 15 miteinander in Verbindung. Die Scheibe 16 gleitet auf der Welle 9 und trägt die eine Hälfte einer Gleitring-Wellenabdichtung, die als Ganzes mit 17 bezeichnet ist und sich mit Hilfe eines Ringes 18 gegen eine Trennwand 19 abstützt. Diese Trennwand ist zwischen dem Gehäuse 1 und einer Haube 20, die einen Teil des Pumpengehäuses bildet und den unteren Teil des Elektromotors umgibt, befestigt und mit Öffnungen 21 versehen.The two sliding surfaces of the tilting bearing 11 are connected to one another by a compression spring 15 arranged between a projection of the impeller 8 and a disk 16. The disk 16 slides on the shaft 9 and carries one half of a sliding ring shaft seal, which is designated as a whole with 17 and is supported against a partition 19 with the aid of a ring 18. This partition wall is fastened between the housing 1 and a hood 20, which forms part of the pump housing and surrounds the lower part of the electric motor, and is provided with openings 21.

Oberhalb der Trennwand 19 befindet sich eine elastische Trennwand 22, die aus einer Kunststoff-oder Kautschukmembran besteht, deren Innenrand gegen den Ring 18 anliegt, und zwar wird die Membran durch einige Blattfederelemente 23 gegen den Ring gepreßt, die den Innenrand der Membran dort, wo er nicht gegen den Ring 18 anliegt, umschließen.Above the partition 19 there is an elastic partition 22, which consists of a plastic or rubber membrane, the inner edge of which against the ring 18 rests, namely the membrane is supported by some leaf spring elements 23 pressed against the ring, which the inner edge of the membrane where it is not against the Ring 18 rests, enclose.

Der Raum um den Rotor 10 ist von einem Spaltenrohr 24 umgeben und am äußeren Ende der Welle 9 mit einer Kammer 25 verbunden, die an dieser Stelle mit einem dicht schließenden Deckel 26 versehen ist. Im Deckel 26 ist eine Luftablaßschraube 27 eingeschraubt.The space around the rotor 10 is surrounded by a column tube 24 and connected at the outer end of the shaft 9 to a chamber 25 which is provided with a tightly closing cover 26 at this point. An air drain screw 27 is screwed into the cover 26.

Wenn .die Pumpe normal arbeitet, sind, da zwischen Rotorkammer und Druckkammer keine Verbindung besteht, die Rotorkammer innerhalb des Spaltenrohres 24, die Trennwand 22 und der Deckel 26 bis oben hin mit einer stehenden Flüssigkeitsmenge gefüllt, die als Schmier- und Kühlflüssigkeit dient. Die Druckunterschiede zwischen Rotorkammer und Druckkammer werden mittels der elastischen Trennwand 22 ausgeglichen, so daß der Druck in den beiden genannten Kammern stets im wesentlichen gleichbleibt.If .the pump is working normally, there are between the rotor chamber and There is no connection between the pressure chamber and the rotor chamber inside the column tube 24, the partition 22 and the cover 26 up to the top with a standing amount of liquid filled, which serves as a lubricating and cooling liquid. The pressure differences between The rotor chamber and pressure chamber are balanced by means of the elastic partition 22, so that the pressure in the two chambers mentioned always remains essentially the same.

Wenn aus dem einen oder anderen Grund die in der Rotorkammer befindliche Flüssigkeitsmenge abnimmt, z. B., wenn die Schraube 27 entfernt worden ist, muß sie durch eine entsprechende Menge Flüssigkeit :aus dem Druckraum 5 ergänzt werden. Diese Flüssigkeitszufuhr erfolgt dadurch, daß sich die elastische Trennwand 22 von ihrem Ventilsitz 18 hebt, wonach Flüssigkeit durch die Öffnungen 21 und den zwischen Trennwand und Ventilsitz befindlichen Spalt passieren kann. Die Luft in der Rotorkammer wird durch die Schraube 27 abgelassen. Da der Luftablaß während des Betriebes erfolgen muß, wird die Luft auf Grund der Rotation der Flüssigkeit zur Welle strömen, wo sie durch die Ausbohrung entweichen kann, so daß sich eine vollständige Füllung dieser Kammer erzielen läßt.If for one reason or another the amount of liquid in the rotor chamber decreases, e.g. B., when the screw 27 has been removed, it must be supplemented by a corresponding amount of liquid: from the pressure chamber 5. This supply of liquid takes place in that the elastic partition 22 rises from its valve seat 18 , after which liquid can pass through the openings 21 and the gap located between the partition and the valve seat. The air in the rotor chamber is let out through the screw 27. Since the air must be discharged during operation, the air will flow to the shaft due to the rotation of the liquid, where it can escape through the bore so that this chamber can be completely filled.

Die Trennwand 22, der ringförmige Ventilsitz 18 und die Blattfedern 23 sind so bemessen, daß die erwähnte Flüssigkeitszufuhr bei einem bestimmten Druckunterschied erfolgen kann. Da der Druck auf eine verhältnismäßig große Fläche einwirkt, nämlich auf fast die ganze Oberfläche der Trennwand 22, ergibt sich ein verhältnismäßig hoher Gesamtdruck, auch wenn der Druckunterschied sehr gering ist, und auch der Durchlaufspalt ist verhältnismäßig groß und keiner durch Ablagerungen bewirkten Verstopfungsgefahr ausgesetzt.The partition wall 22, the annular valve seat 18 and the leaf springs 23 are dimensioned so that the mentioned liquid supply can take place at a certain pressure difference. Since the pressure acts on a relatively large area, namely on almost the entire surface of the partition 22, there is a relatively high total pressure, even if the pressure difference is very small, and the passage gap is also relatively large and not exposed to the risk of clogging caused by deposits.

Sollte durch Erhitzung der Flüssigkeit in der Rotorkammer ein Überdruck entstehen, den die Membran nicht ausgleichen kann, so wirkt die Feder 15 der Gleitring-Wellenabdichtung 17 als Sicherheitsventil und gibt nach.If the liquid in the rotor chamber is heated to an overpressure arise that the membrane cannot compensate for, the spring 15 of the sliding ring shaft seal acts 17 as a safety valve and gives way.

Claims

Claims: 1. Sealing device between motor and pump of a canned motor pump unit, in particular for central heating that is between a shaft seal, in particular a mechanical seal, for the motor and pump chambers, has and in which these two spaces by means of a pressure compensation membrane forming elastic partition are separated from each other, with between the engine and .the pump chamber a liquid channel provided with a shut-off valve and a venting device is provided at the end of the engine compartment facing away from the pump is, in that the liquid channel and the shut-off valve is formed in that the elastic partition has a central opening and its inner edge is designed as a valve body against an annular Valve seat which surrounds the pump shaft and from the pump housing is held, wherein spring elements press the partition against the seat, which but at a given pressure difference between the motor and pump chambers is lifted from the seat against the action of the spring elements, so that conveyed liquid can pass through the resulting gap.

2. Sealing device according to claim 1, characterized in that the elastic partition consists of a plastic or rubber disk which is connected to leaf spring elements and attached to the circumference between two housing parts. Publications considered: German utility model No. 1812 973 .