DE1453725C - Sealing arrangement for sealing the drive motor of a submersible unit consisting of a drive motor and pump from a fluid surrounding the unit - Google Patents

Sealing arrangement for sealing the drive motor of a submersible unit consisting of a drive motor and pump from a fluid surrounding the unit

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DE1453725C
DE1453725C DE19631453725 DE1453725A DE1453725C DE 1453725 C DE1453725 C DE 1453725C DE 19631453725 DE19631453725 DE 19631453725 DE 1453725 A DE1453725 A DE 1453725A DE 1453725 C DE1453725 C DE 1453725C
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seal
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Clinton A. Tulsa OkIa. Boyd (V.St.A.)
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Description

schnitte des Dichtungsabschnittes bei verschiedenen und 37 zeigen in entgegengesetzte axiale Richtungen Verhältnissen und entsprechenden Flüssigkeitsstän- und daher erstreckt sich eine einzelne, unter Vorden. spannung eingebaute Schraubenfeder 43 zwischen denSections of the sealing portion at different and 37 point in opposite axial directions Ratios and corresponding liquid levels and therefore a single one extends under Vorden. tension built-in coil spring 43 between the

In F i g. 1 besitzt das in einem Bohrloch befindliche sich drehenden Dichtungskörpern 38, um diese ela-Aggregat einen elektrischen Motor 10, dessen oberes 5 stisch gegen die feststehenden Dichtungskörper 40 Ende an eine Dichtungsanordnung 11 angeschlossen zu drücken. Der sich drehende Dichtungskörper 38 ist. Das obere Ende der Dichtungsanordnung 11 ist einer jeden Ringdichtung 35V36 oder 37 schmiegt sich an einer Pumpe 12 angeschlossen. Über eine durch eng an die Welle 18 an und dreht sich mit ihr. Dadie Dichtungsanordnung 11 geführte Welle 18 treibt durch muß jede Flüssigkeit, die zwischen dem offenen der Motor 10 die Pumpe 12 an. io oberen Ende 33 und der Schmiermittelkammer 32In Fig. 1 has the rotating sealing bodies 38 located in a borehole, in order to press this ela-unit an electric motor 10, the upper 5 of which is connected stically against the fixed sealing body 40 end to a sealing arrangement 11. The rotating seal body 38 is. The upper end of the sealing arrangement 11 is connected to each ring seal 35 V 36 or 37 nestles on a pump 12. About one through tightly to the shaft 18 and rotates with her. The shaft 18, which is guided by the seal assembly 11, drives through any fluid that has to pass between the motor 10 and the pump 12. io upper end 33 and the lubricant chamber 32

Die Dichtungsanordnung Il besitzt ein rohrförmi- strömt, zwischen den aneinander anliegenden radiages Gehäuse 13, dessen oberes Ende mit einer Dich- len Flächen jedes Dichtungskörpers 38, 40 hindurch, tungskappe 14 und dessen unteres Ende mit einem Die Ringdichtungen 35, 36 und 37 bilden dreiThe sealing arrangement II has a tubular flow between the adjacent radiages Housing 13, the upper end of which with a dense surface of each sealing body 38, 40 through, processing cap 14 and its lower end with a The ring seals 35, 36 and 37 form three

Zwischenwandkörper 15 verbunden ist, wobei ein getrennte Sperrkammern, die die Welle 18 innerhalb zweites Gehäuse 16 sich unterhalb des Zwischen- 15 der Dichtungskappe 14 umgeben. Die Sperrkammer wandkörpers 15 erstreckt und an ihm angeschlossen 44 ist oberhalb der Ringdichtung 35 angeordnet. Die ist, während ein Kupplungsstück 17 an dem unteren Sperrkammer 45 ist zwischen den Ringdichtungeri 35 Ende des zweiten Gehäuses 16 angebracht ist. Diese und 36 und eine weitere Sperrkammer 46 zwischen Teile sind axial ausgerichtet und durch entsprechende den Ringdichtungen 36 und 37 vorgesehen. Die Mittel in abdichtender Beziehung verbunden, um die ao Schmiermittelkammer 32 steht in unmittelbarer Verdurch sie hindurchführende Welle 18 drehbar und bindung mit der Ringdichtung 37.
dichtend zu lagern. Eine Bohrung 47 in der Dichtungskappe 14 steht
Intermediate wall body 15 is connected, with a separate locking chambers which surround the shaft 18 within the second housing 16 below the intermediate 15 of the sealing cap 14. The barrier chamber wall body 15 extends and connected to it 44 is arranged above the ring seal 35. That is, while a coupling piece 17 is attached to the lower locking chamber 45 between the Ringdichtungeri 35 end of the second housing 16. These and 36 and a further locking chamber 46 between parts are axially aligned and provided by the corresponding ring seals 36 and 37. The means are connected in a sealing relationship to the lubricant chamber 32 is in direct rotation through the shaft 18 passing through them and connected to the ring seal 37.
to be stored in a sealed manner. A bore 47 in the sealing cap 14 stands

Ein Stützrohr 19, dessen Innendurchmesser größer über einen Durchlaß 48 mit der Sperrkammer 45 in' ist als der Durchmesser der Welle 18, umgibt die Verbindung. Eine Steigleitung 49 ist in die Dichtungs-Welle 18 und ist an seinem unteren Ende in dem as kappe 14 aufgeschraubt und mit der Bohrung 47 Zwischenwandkörper 15 befestigt. An seinem oberen ' verbunden. Die Steigleitung 49 führt in den unteren Ende wird das Stützrohr 19 von einem Befestigungs- Abschnitt der Schmiermittelkammer32. Ihr.unteres teil 20 gehalten, das im unteren Ende der Dichtungs- Ende 50 mündet knapp über dem Zwischenwandkappe 14 verankert ist. In dem Stützrohr 19 ist eine körper 15.A support tube 19, the inner diameter of which is larger via a passage 48 with the locking chamber 45 in ' is than the diameter of the shaft 18 that surrounds the connection. A riser 49 is in the seal shaft 18 and is screwed into the AS cap 14 at its lower end and with the bore 47 Partition body 15 attached. Connected at its upper '. The riser 49 leads to the lower one The end of the support tube 19 is a fastening section of the lubricant chamber 32. Your.lower part 20 held, which opens in the lower end of the sealing end 50 just above the partition cap 14 is anchored. In the support tube 19 is a body 15.

Vielzahl von buchsenartigen Lagern 21 befestigt, die 3° Eine Bohrung 51 in der Dichtungskappe 14 ist mit die Welle 18 drehbar lagern. Weiterhin ist ein Kugel- der Sperrkammer 46 verbunden (F i g. 3 bis 6). Eine lager 22 in der Dichtungskappe 14 angebracht. weitere Steigleitung 52 ist daran angeschlossen. DasPlurality of bush-like bearings 21 attached, the 3 ° A bore 51 in the sealing cap 14 is with the shaft 18 rotatably mount. Furthermore, a ball is connected to the locking chamber 46 (FIGS. 3 to 6). One bearing 22 mounted in the sealing cap 14. another riser 52 is connected to it. The

Das zweite Gehäuse 16 besitzt ein Drucklager 23, untere offene Ende 53 ist im wesentlichen in derseldas zwei Funktionen erfüllt, nämlich die Welle ben Höhe wie das untere Ende 50 der Steigleitung 49 drehbar gegen axialen Druck zu lagern und die 35 angeordnet.The second housing 16 has a thrust bearing 23, the lower open end 53 being substantially in the same fulfills two functions, namely the wave beneath the height of the lower end 50 of the riser 49 to be rotatable against axial pressure and the 35 is arranged.

Schmier- und Kühlflüssigkeit an den Motor 10 und Eine weitere Bohrung 54 ist mit der SperrkammerLubricating and cooling fluid to the engine 10 and Another bore 54 is with the locking chamber

von diesem abzuführen. 44 verbunden. Das untere offene Ende 56 der damitto dissipate from this. 44 connected. The lower open end 56 of the thus

In der Welle 18 sind seitliche Bohrungen 28 vor- verbundenen Steigleitung 55 ist im unteren Abschnitt gesehen, die mit der axialen Bohrung 24 in Verbin- der Schmiennittelkammer 32 im wesentlichen in derdung stehen, damit die Motorflüssigkeit durch einen 40 selben Höhe wie die offenen Enden 50 und 53 der Durchlaß 29 in dem Zwischenwandkörper 15 und anderen Steigleitungen 49 und 52 angeordnet,
einem ringförmigen Durchlaß 30 zwischen dem Stütz- Es sei angenommen, daß die Schmiennittelkammer
In the shaft 18 there are lateral bores 28 connected to the riser 55 in the lower section, which are essentially in connection with the axial bore 24 in connection with the lubricant chamber 32 so that the motor fluid flows through a 40 the same height as the open ends 50 and 53 the passage 29 arranged in the partition body 15 and other risers 49 and 52,
an annular passage 30 between the support. Assume that the lubricant chamber

rohr 19 und der Welle 18 nach oben oder unten 32, der ringförmige Durchlaß 30, die Steigleitungen steigen kann.. Die buchsenartigen Lager 21 sind des- 49, 52 und 55 und die Sperrkammern 44, 45 und 46 halb mit einer herkömmlichen Nut versehen. Das 45 mit Schmiermittel angefüllt sind. Da die Sperrkam-Befestigungsteil 20 hat öffnungen 31, um den Aus- mer 44 mit der Außenflüssigkeii in Verbindung und tausch von Schmiermittel zwischen dem ringförmigen daher unter deren Druck steht und da weiterhin die Durchlaß 30 und einer ringförmigen Schmiermittel- verschiedenen Bohrungen in der Dichtungskappe 14 kammer 32- zu ermöglichen. Die Schmiermittelkam- über die Steigleitungen 49,52 und SS in Verbindung mer 32 steht somit in unmittelbarer Flüssigkeitsver- 50 stehen, ist der Flüssigkeitsdruck auf jeder Seite von bindung mit dem Motor 10 und gestattet eine allen Ringdichtungen 35,36 und 37 im wesentlichen Ausdehnung bei Erwärmung. gleich. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß trotztube 19 and the shaft 18 up or down 32, the annular passage 30, the risers can rise .. The sleeve-like bearings 21 are 49, 52 and 55 and the locking chambers 44, 45 and 46 half provided with a conventional groove. The 45 are filled with lubricant. Since the locking chamber fastening part 20 has openings 31 around the recess 44 with the external liquid in connection and exchange of lubricant between the annular one is therefore under its pressure and there continues to be the passage 30 and an annular lubricant-different bores in the sealing cap 14 chamber 32- to enable. The lubricant chamber in connection with the risers 49, 52 and SS 32 is thus in direct fluid communication, the fluid pressure on each side is connected to the motor 10 and allows all of the ring seals 35, 36 and 37 to expand substantially Warming. same. It has been found, however, that despite

Ein offenes oberes Ende 33 der Dichtungskappe 14 der Tatsache, daß der Flüssigkeitsdruck an jeder steht in unmittelbarer Verbindung mit der Außen- Seite einer derartigen Ringdichtung derselbe ist, bei flüssigkeit. In der Dichtungskappe 14 ist eine Buchse 55 einem Ausfall oder schlechten Arbeiten der Dichtung 34 befestigt, die die Welle 18 umgibt, um das Ein- während der Drehung der Welle 18 ein Durchfluß von dringen von Fremdkörpern zu verhindern. In der Flüssigkeit durch die Dichtung stattfindet. Obwohl Dichtungskappe 14 sind mehrere Ringdichtungen 35, die Gründe hierzu nicht völlig klar sind, ist die Fluß-36 und 37 vorgesehen. Jede der Ringdichtungen 35, richtung immer dieselbe und kann vielleicht mit der 36 und 37 besteht aus einem sich drehenden Dich- fio Theorie erklärt werden, daß die Ringdichtung als tungskörper 38 mit einer radialen Dichtungsfläche 39, Zentrifugalpumpe wirkt. Insbesondere mit Bezug auf die auf der radialen Fläche eines feststehenden Dich- die Ringdichtung 35 ist festgestellt worden, daß beim tungskörpers 40 gleitet. Der sich drehende Dich- Versagen dieser Dichtung ein Fluß von der Sperrtungskörper 38 der Ringdichtung 35 wird mittels kammer 45 in die Sperrkammer 44 stattfindet. In einer zusammengedrückten Schraubenfeder 41, die 65 gleicher Weise bildet sich bei einem Versagen der sich auf einem auf der Welle 18 befestigten Spreng- Ringdichtung 36 ein Flüssigkeitsstrom von der Sperrring 42 abstützt, elastisch gegen den feststehenden kammer 45 nach unten in die Sperrkammer 46 aus, Dichtungskörper 40 gedrückt. Die Ringdichtungen 36 da die Ringdichtung 36 umgekehrt zur RingdichtungAn open upper end 33 of the sealing cap 14 the fact that the liquid pressure at each is in direct communication with the outside of such an annular seal is the same when in liquid. In the sealing cap 14, a bushing 55 is fixed in the event of failure or poor functioning of the seal 34, which surrounds the shaft 18 in order to prevent the penetration of foreign bodies from entering during the rotation of the shaft 18. Takes place in the liquid through the seal. Although sealing cap 14 is a plurality of ring seals 35, the reasons for this are not entirely clear, the flux 36 and 37 are provided. Each of the ring seals 35, always in the same direction, and can perhaps be explained with the help of 36 and 37 consists of a rotating dichroic theory that the ring seal acts as a seal body 38 with a radial sealing surface 39, centrifugal pump. With particular reference to the ring seal 35 on the radial surface of a stationary seal, it has been found that the device body 40 slides. The rotating seal failure of this seal a flow from the locking body 38 of the ring seal 35 is by means of chamber 45 in the locking chamber 44 takes place. In a compressed helical spring 41, which is 65 in the same way, in the event of failure of the snap ring seal 36 attached to the shaft 18, a flow of liquid is supported by the locking ring 42, elastically against the stationary chamber 45 downward into the locking chamber 46, Sealing body 40 pressed. The ring seals 36 because the ring seal 36 is reversed to the ring seal

35 eingebaut ist Ähnlich findet ein Flüssigkeitsstrom sigkeiten in dem Motor und der Dichtungsanordnu;35 is incorporated Similarly, a liquid stream finds fluids in the motor and seal assembly;

beim Ausfall der Ringdichtung 37 von der Sperr- 11 verursacht wird, veranlaßt nur ein Heben urif the ring seal 37 is caused by the locking 11 failure, only a lifting causes ur

kammer 32 nach oben in die Kammer 46 statt. Senken des Trennspiegels 62 in der Steigleitung £chamber 32 up into chamber 46 instead. Lowering the separating mirror 62 in the riser £

Über einen Durchlaß 60 in dem Zwischenwand- der Bohrung 54 und der Sperrkammer 44. Es trVia a passage 60 in the intermediate wall of the bore 54 and the barrier chamber 44. It tr

körper 15 wird in den Boden der Schmiermittelkam- s daher keine Bohrlochflüssigkeit in die Schmiermitubody 15 is therefore no borehole fluid in the lubricant in the bottom of the lubricant

mer 32 eine Trennflüssigkeit mit einem höheren kammer 32 ein, noch kann sie in Berührung mit demer 32 a separating liquid with a higher chamber 32, nor can it come into contact with de

spezifischen Gewicht als . das zuvor eingefüllte Schmiermittel kommen.specific gravity as. the previously filled lubricant come.

Schmiermittel eingelassen. Durch die Einführung der In F i g. 6 ist ein Betriebszustand gezeigt, bei deAdmitted lubricant. By introducing the In F i g. 6 shows an operating state in which de

Trennflüssigkeit wird ein Teil des Schmiermittels die Ringdichtung 35 versagt oder schlecht arbeiteSeparating fluid, some of the lubricant will make the ring seal 35 fail or work poorly

nach oben durch die Steigleitung 55 und die Bohrung xo Wie zuvor beschrieben wurde, verläuft die Strömurupward through the riser 55 and the bore xo As previously described, the flow runs

54 in die Sperrkammer 44 verdrängt und tritt aus von der Sperrkammer 45 nach oben in die Sper dem offenen oberen Ende 33 der Dichtungskappe 14 kammer 44. Anfangs strömt das in der Steigleitur aus. Die gewählte Trennflüssigkeit ist gegenüber der" 49, der Bohrung 47, dem Durchlaß 48 und der Sper: Motorflüssigkeit indifferent, das heißt unlöslich, und kammer 45 vorhandene Schmiermittel durch di auf Grund des unterschiedlichen spezifischen Ge- 15 Ringdichtung 35 in die Sperrkammer 44 und ver wichts bildet sich ein Trennspiegel 61 zwischen der mengt sich mit der Bohrlochflüssigkeit. Jedoch ver Trennflüssigkeit und dem Schmiermittel. Beim Ein- ringert dieses anfängliche Auslaufen das Gesamt füllen weiterer Trennflüssigkeit durch den Durchlaß volumen des Schmiermittels und der Trennflüssigkei 60 hebt sich der Trennspiegel 61 in der Schmier- in der Dichtungsanordnung 11. Der Trennspiegel 6 mittelkammer 32 an und verdrängt das Schmiermittel 20 steigt daher in der Schmiermittelkammer 32 an; de nach oben durch die Steigleitung 55, bis der Trenn- Trennspiegel 62 fällt in der Bohrung 54 und de spiegel 61 das untere offene Ende 56 der Steigleitung Steigleitung 55 ab. Da der Trennspiegel 61 über da54 is displaced into the locking chamber 44 and exits from the locking chamber 45 upwards into the lock the open upper end 33 of the sealing cap 14 chamber 44. Initially, the flows in the riser out. The selected separating liquid is opposite the "49, the bore 47, the passage 48 and the lock: Motor fluid indifferent, i.e. insoluble, and lubricant present in chamber 45 through di due to the different specific ge 15 ring seal 35 in the locking chamber 44 and ver Importantly, a separating mirror 61 is formed between which mingles with the borehole fluid. However, ver Separating fluid and the lubricant. When it comes in, this initial leakage reduces the total fill further separating liquid through the passage volume of the lubricant and the separating liquid 60, the separating mirror 61 rises in the lubricating arrangement 11 in the sealing arrangement 11. The separating mirror 6 middle chamber 32 and displaces the lubricant 20 therefore rises in the lubricant chamber 32; de up through the riser 55 until the separating separating mirror 62 falls into the bore 54 and de 61 mirror the lower open end 56 of the riser riser 55. Since the separating mirror 61 over there

55 erreicht hat. Von jetzt an wird die Trennflüssigkeit untere Ende 50 der Steigleitung 49 ansteigt, wird da nach oben durch die Steigleitung 55 gedrängt, und durch nur Trennflüssigkeit in die Steigleitung 49, di: die Menge des Schmiermittels in der Gehäusekammer 25 Bohrung 47 und den Durchlaß 48 ansteigen unc 32 bleibt konstant. durch die Ringdichtung 35 in Richtung der Pfeile 6:55 has reached. From now on, the separating liquid will rise to the lower end 50 of the riser line 49, there will be pushed up through the riser 55, and through only separating liquid into the riser 49, ie: the amount of lubricant in the housing chamber 25 bore 47 and the passage 48 increase unc 32 remains constant. through the ring seal 35 in the direction of the arrows 6:

Es wird so lange Trennflüssigkeit eingefüllt, bis strömen. Da die Trennflüssigkeit ein größeres spezi-Separating liquid is poured in until it flows. Since the separating liquid has a larger specific

das Schmiermittel vollständig aus der Steigleitung 55, fisches Gewicht als die Bohrlochflüssigkeit hat, sam-the lubricant completely from the riser 55, fish weight than the borehole fluid, collect

der Bohrung 54 und der Sperrkammer 44 verdrängt melt sie sich am Boden der Sperrkammer 44 an unc.the bore 54 and the barrier chamber 44 displaced it melts at the bottom of the barrier chamber 44 at unc.

ist. Dieser Flüssigkeitsstand ist im wesentlichen in 30 fließt durch die Bohrung 54 nach unten in die Steig-is. This liquid level is essentially in 30 flows through the bore 54 down into the riser

F i g. 3 gezeigt. leitung 55. Ein fortwährendes Lecken der Ringdich-F i g. 3 shown. line 55. Continuous licking of the ring seal

Ein Temperaturanstieg hat zur Folge, daß sich das tung 35 hat somit keinen Verlust von Schmiermitte!A rise in temperature has the consequence that the device 35 has no loss of lubricant!

Schmiermittel und die Trennflüssigkeit in der Dich- und Trennflüssigkeit zur Folge, sondern nur einenLubricant and the separating liquid result in the sealing and separating liquid, but only one

tungsanordnung 11 ausdehnen. Dadurch gelangt Umlauf.expansion arrangement 11. This causes circulation.

Flüssigkeit nach oben durch die Steigleitung 55 und 35 Nach dem gleichen Prinzip fließt bei Ausfall der die Bohrung 54 in die Bohrlochflüssigkeit. Bis der Ringdichtung 36 Flüssigkeit durch die Steigleitung 49. Trennspiegel 61 unter das offene Ende 56 der Steig- die Bohrung 47 und den Durchlaß 48 in die Sperrleitung 55 abfällt, wird eine Menge Trennflüssigkeit kammer 45 und dann durch die Ringdichtung 37 in durch die Steigleitung 55 hochgedrängt. Daraufhin die Sperrkammer 46. Von dort strömt sie durch die kann Schmiermittel in die Steigleitung 55 einströmen. 40 Bohrung 51 und die Steigleitung 52 wieder in die Das Schmiermittel steigt auf Grund seines geringeren Schmiermittelkammer 32 zurück. Diese umlaufende spezifischen Gewichts in Form von Tröpfchen oder Flüssigkeit kann entweder Trennflüssigkeit oder eines feinen Stromes in der Steigleitung 55, der Boh- Schmiermittel sein, was von der jeweiligen Stellung rung 54 zur Sperrkammer 44 auf. Wenn die Motor- des Trennspiegels 61 abhängt. In gleicher Weise hat temperatur ihren maximalen Wert erreicht, hört das 45 ein Ausfall der Ringdichtung 37 zur Folge, daß Aufsteigen von Schmiermittel nach oben durch die Schmiermittel von der Schmiermittelkammer 32 nach Steigleitung 55 auf, und der Trennspiegel 61 befindet oben in die Sperrkammer 46 gelangt und dann durch sich auf der Höhe der offenen Enden 50, 53 und 56. die Bohrung 51 und die Steigleitung 52 wieder in dieFluid upward through the riser 55 and 35 In the event of failure of the bore 54, the fluid flows into the borehole fluid according to the same principle. Until the annular seal 36 drops liquid through the riser 49, separating mirror 61 under the open end 56 of the riser, the bore 47 and the passage 48 into the blocking line 55, a lot of separating liquid is chamber 45 and then through the annular seal 37 in through the riser 55 pushed up. Thereupon the locking chamber 46. From there it flows through the lubricant can flow into the riser 55. 40 bore 51 and the riser 52 back into the. The lubricant rises back due to its smaller lubricant chamber 32. This circulating specific gravity in the form of droplets or liquid can be either separating liquid or a fine stream in the riser 55, the drilling lubricant, which from the respective position 54 to the barrier chamber 44 on. When the motor of the separating mirror 61 depends. In the same way, temperature has reached its maximum value, if the 45 failure of the ring seal 37 results in the lubricant rising up through the lubricant from the lubricant chamber 32 to the riser 55, and the separating mirror 61 is located at the top of the barrier chamber 46 and then through at the level of the open ends 50, 53 and 56. the bore 51 and the riser 52 back into the

Beim Abkühlen der Flüssigkeiten in dem Motor Schmiermittelkammer 32 zurückfließt. Der AusfallAs the fluids cool in the engine lubricant chamber 32 flows back. Failure

und der Dichtungsanordnung findet wieder eine 5° und folglich das Lecken von mehr als einer derand the sealing arrangement again finds a 5 ° and consequently the leakage of more than one of the

Volumenverminderung statt. Wie insbesondere aus Ringdichtungen 35, 36 und 37 zur gleichen Zeit hatVolume reduction instead. As in particular from ring seals 35, 36 and 37 did at the same time

F i g. 5 ersichtlich" ist, zieht sich durch diese VoIu- nur zur Folge, daß Flüssigkeit in einer der beschrie-F i g. 5 can be seen ", the only consequence of this volume is that liquid in one of the

menverminderung die in der Sperrkammer 44, der benen Richtungen umläuft.The reduction in volume in the locking chamber 44, revolves around the enclosed directions.

Bohrung 54 und der Steigleitung 55 vorhandene Bei der beschriebenen Dichtungsanordnung hatBore 54 and the riser 55 has existing In the case of the sealing arrangement described

Trennflüssigkeit zurück, und es folgt die Bohrloch- 55 das unvermeidliche Lecken einer Ringdichtung kei-Separating fluid back, and the borehole follows the inevitable leakage of an annular seal.

flüssigkeit. Durch diese Verringerung des Flüssig- nen Gesamtverlust an Flüssigkeit in dem Motor undliquid. By reducing the amount of fluids, there is an overall loss of fluid in the engine and

keitsvolumens steigt der Trennspiegel 61 in der der Dichtungsanordnung zur Folge, sondern bewirktkeitsvolumens increases the separating mirror 61 in the sealing arrangement as a result, but causes

Schmiermittelkammer 32 an. Ein zweiter Trennspie- einfach einen Umlauf dieser Flüssigkeit durch dieLubricant chamber 32 on. A second separating mirror simply circulates this liquid through the

gel 62 wird in der Steigleitung 55 gebildet. Das leckende Ringdichtung. Außerdem gelangt selbstgel 62 is formed in riser 55. The leaking ring seal. It also gets itself

Volumen der Steigleitung 55 ist verhältnismäßig groß, 60 während des Leckseins einer Ringdichtung dasThe volume of the riser 55 is relatively large, 60 during the leakage of an annular seal

so daß bei der Volumenverringerung der Trenn- Schmiermittel nicht mit der Außenflüssigkeit in Be-so that when the volume of the separating lubricant is reduced, it does not come into contact with the external fluid.

spiegel 62 nicht unter das offene Ende 56 sinken rührung: Es wird somit ein schädliches VermengenMirror 62 does not sink below the open end 56. It is therefore a harmful mixing

kann. Bei Wiedererwärmung und Volumenvergrö- verhindert. Daher bedeutet der Ausfall einer.Ring-can. Prevented when reheating and increasing volume. Therefore, the failure of a.

ßerung wird der Trcnnspiegel 62 in der Steigleitung dichtung nicht eher den Ausfall der Dichtungsanord-If the mirror 62 in the riser seal does not appear, the failure of the seal arrangement

und der Bohrung 54 wieder angehoben. Ein wie- 65 nung, als bis die Ringdichtung bei stillstehendemand the bore 54 is raised again. A hint as to the ring seal at a standstill

derholtcs Ein- und Ausschalten des Motors 10, durch Motor versagt und die Außenflüssigkeit in die Dich-derholtcs switching the motor 10 on and off, the motor failed and the external fluid in the seal

das ein Ausdehnen und Zusammenziehen der FIüs- tungsanordnung einsickert.which infiltrates an expansion and contraction of the fluid arrangement.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 21 2 mindestens so groß wie die durch betriebsbedin. Patentansprüche: Temperaturänderungen hervorgerufene Volunv-at least as large as that due to operational conditions. Claims: temperature changes caused volunv- änderung des Schmiermittels ist.change of lubricant is. I. Dichtungsanordnung zum Abdichten des Eine Dichtungsanordnung dieser Art ist beka:I. Sealing arrangement for sealing the A sealing arrangement of this type is known: Antriebsmotor eines aus Antriebsmotor und 5 (USA.-Patentschrift 2 783 400). Die in der Schmi Pumpe bestehenden tauchfähisen Aggregats ge- mittelkammer angeordnete Trennflüssigkeit hat c genüber einem das Aggregat umgebenden Strö- Zweck, Temperaturausdehnungen des Schmiermitte mungsmittel mit einer oberhalb des Antriebs- wie sie beim Absenken des Aggregats beispielswe motors angeordneten, mit Schmiermittel gefüllten in ein Bohrloch und bei Inbetriebnahme des Agg. Schmiermittelkammer, deren oberer Abschnitt io gats auftreten, abzufangen. Dehnt sich beispielswe· über eine Strömungsverbindung mit dem An- das Schmiermittel aus, so senkt sich der Oberfläche triebsmotor verbunden ist. mit mindestens einer spiegel der Trennflüssigkeit in der Schmiermitt oberhalb der Schmiermittelkammer angeordneten, kammer ab, während der Oberflächenspiegel <_ die Antriebswelle umgebenden Ringdichtung, die Trennflüssigkeit in der Steigleitung ansteigt, währe: die Schmiermittelkammer gegenüber dem um- 15 bei Abkühlen des Schmiermittels die Trennrlüssigk^ gebenden Strömungsmittel abdichtet, einer Steig- sich umgekehrt verhält. Temperaturänderungen d leitung, die den unteren Abschnitt der Schmier- Schmiermittels haben somit lediglich ein »Pendel: mitteikammer mit dem umgebenden Strömungs- der Trennflüssigkeit zur Folge, ohne daß dadurch c mittel oberhalb der Ringdichtung verbindet, und Dichtungsfunktion der Dichtungsanordnung beei einer Trennflüssigkeit, die ein größeres spezifi- 20 trächtigt wird.Drive motor one of drive motor and 5 (U.S. Patent No. 2,783,400). The one in the Schmi Separating liquid arranged in the center chamber of the pump's existing submersible unit has c Compared to a flow surrounding the unit, temperature expansions of the lubricant Means with an above the drive such as when lowering the unit for example motor arranged, filled with lubricant in a borehole and when starting up the unit. Intercept lubricant chamber, the upper section of which io gats occur. For example, it expands The lubricant is discharged via a flow connection with the surface, so the surface is lowered drive motor is connected. with at least one level of the separating liquid in the lubricant Above the lubricant chamber arranged, chamber from, while the surface level <_ The ring seal surrounding the drive shaft, the separating liquid rises in the riser, would be: the lubricant chamber compared to the 15 separating liquid when the lubricant cools down Seals giving fluid, a rise behaves in reverse. Temperature changes d line that has the lower section of the lubricant thus only a »pendulum: middle chamber with the surrounding flow of the separating liquid result, without c medium above the ring seal connects, and sealing function of the sealing arrangement beei a separating liquid that has a greater specificity. sches Gewicht als das Schmiermittel besitzt und Wenn jedoch die oberhalb der Schmiermitteikarhas the same weight as the lubricant and if, however, that above the lubricant den unteren Abschnitt der Schmiermittelkammer mer angeordnete Ringdichtung leck wird, ist mindestens bis zur Mündungsebene der Steig- unvermeidlich, daß die umgebende Flüssigkeit rr leitung sowie mindestens einen Teil der Steig- dem Schmiermittel in Berührung gelangt. Bei c leitung füllt, wobei das Volumen der Steigleitung 25 bekannten Dichtungsanordnung ist zwar mit c mindestens so groß wie die durch betriebsbedingte Schmiermittelkammer eine zweite Schmiermittelkar Temperaturänderungen hervorgerufene Volumen- mer in Reihe geschaltet, die ebenfalls mit ein änderung des Schmiermittels ist, g e k e η η - Steigleitung und einer Ringdichtung ausgebildet L zeichnet durch mindestens eine von zwei Hierdurch ist eine gewisse Sicherung für den Fa. Ringdichtungen (35, 36) abgedichtete Sperrkam- 30 daß eine der Ringdichtungen leck wird, vorgesehe. mer (45), die über eine sich mindestens bis zur bei Leckwerden beider Ringdichtungen versagt jedo; Mündungsebene der ersten Steigleitung (55) er- auch diese Anordnung.the lower portion of the lubricant chamber mer arranged ring seal will leak is at least up to the level of the mouth of the riser - inevitable that the surrounding liquid rr line and at least part of the riser comes into contact with the lubricant. At c line fills, the volume of the riser 25 known sealing arrangement is with c at least as large as the operational lubricant chamber a second lubricant chamber Volumes caused by temperature changes connected in series, which are also switched on Change of the lubricant is, g e k e η η - riser and a ring seal formed L characterized by at least one of two.This provides a certain amount of security for the company. Ring seals (35, 36) sealed locking chamber 30 that one of the ring seals will leak, provided. mer (45), which fails over at least up to the leakage of both ring seals but; The mouth plane of the first riser (55) also has this arrangement. streckende Steigleitung (49) mit dem unteren Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei;stretching riser (49) with the lower The invention is based on the object ei; Abschnitt der Schmiermittelkammer (32) in Ver- Dichtungsanordnung für ein derartiges tauchfähig bindung steht. 35 Aggregat zu schaffen, die auch bei Leckwerden dSection of the lubricant chamber (32) in a sealing arrangement for such a submersible commitment. 35 to create a unit that also d 2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, ge- Ringdichtung und temperaturbedingten Volume: kennzeichnet durch eine zweite, von einer weite- änderungen eine einwandfreie Abdichtung zwischc ren Ringdichtung (37) abgedichtete Sperrkammer dem Schmiermittel und der umgebenden Flüssigke (46), die ebenfalls über eine sich mindestens bis gewährleistet.2. Sealing arrangement according to claim 1, ring seal and temperature-dependent volume: characterized by a second, one of the other changes, a perfect seal between the Ren ring seal (37) sealed barrier chamber to the lubricant and the surrounding liquid (46), which is also guaranteed to have a minimum of up to. zur Mündungsebene der beiden Steigleitungen 40 Die Erfindung erreicht dies bei einer Dichtung (55, 49) erstreckende Steigleitung (52) mit dem anordnung der eingangs genannten Art durch mi: unteren Abschnitt der Schmiermittelkammer (32) destens eine von zwei Ringdichtungen abgedichte in Verbindung steht. Sperrkammer, die über eine sich mindestens bis zito the mouth plane of the two risers 40. The invention achieves this with a seal (55, 49) extending riser (52) with the arrangement of the type mentioned above through mi: seal the lower portion of the lubricant chamber (32) at least one of two ring seals communicates. Barrier chamber, which is at least up to zi Mündungsebene der ersten. Steigleitung erstreckencMuzzle plane of the first. Extend riser c 45 Steigleitung mit dem unteren Abschnitt der Schmie45 riser with the lower section of the Schmie mittelkammer in Verbindung steht.Middle chamber is in communication. Wenn bei dieser Anordnung eine der beiden Rin·If in this arrangement one of the two rings Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungs- dichtungen leck wird und somit Strömungsmittel ai anordnung zum Abdichten des Antriebsmotors eines der Sperrkammer ausfließt, wird durch die mit d. aus Antriebsmotor und Pumpe bestehenden tauch- 50 Sperrkammer verbundene Steigleitung Trennflüssi:_ fähigen Aggregats gegenüber einem das Aggregat keit in die Sperrkammer angesaugt. Die Trennflüssk umgebenden Strömungsmittel mit einer oberhalb des keit strömt dann entweder unmittelbar oder über d. Antriebsmotors angeordneten, mit Schmiermittel ge- andere Steigleitung (je nachdem, welche der beide füllten Schmiermittelkammer, deren oberer Abschnitt Ringdichtungen leck geworden ist) in die Schmie über eine Strömungsverbindung mit dem Antriebs- 55 mittelkammer zurück. Es entsteht somit eine Zirkmotor verbunden ist, mit mindestens einer oberhalb lation der Trennflüssigkeit, ohne daß Schmiernut: der Schmiermittelkammer angeordneten, die An- oder umgebende Flüssigkeit durch die leck geworder triebswelle umgebenden Ringdichtung, die die Ringdichtung durchleckt.The invention relates to a sealing gasket and thus fluid ai arrangement for sealing the drive motor one of the locking chamber flows out, is through the with d. 50 barrier chamber connected riser separating liquid consisting of drive motor and pump: _ capable aggregate compared to a the aggregate speed sucked into the barrier chamber. The separating liquid surrounding fluid with a speed above then flows either directly or via d. Drive motor arranged, other riser with lubricant (depending on which of the two filled the lubricant chamber, the upper section of which has leaked ring seals) into the forge 55 back via a flow connection with the drive center chamber. This creates a circ motor is connected, with at least one above lation of the separating fluid, without a lubrication groove: arranged in the lubricant chamber, the liquid on or around it has become through the leak Ring seal surrounding the drive shaft, which leaks through the ring seal. Schmiermittelkammer gegenüber dem umgebenden An Hand der Zeichnungen wird in einem Au.Lubricant chamber compared to the surrounding based on the drawings is in an Au. Strömungsmittel abdichtet, einer Steigleitung, die den 60 führungsbeispiel das Wesen der Erfindung näh: unteren Abschnitt der Schmiermittelkammer mit dem erläutert. Es zeigtSeals fluid, a riser that brings the essence of the invention to the 60 management example: the lower section of the lubricant chamber with the explained. It shows umgebenden Strömungsmittel oberhalb der Ring- Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein mit eine:surrounding fluid above the ring- Fig. 1 is a longitudinal section through a with a: dichtung verbindet, und einer Trennflüssigkeit, die Aggregat versehenes Bohrloch, ein größeres spezifisches Gewicht als das Schmier- Fig. 2a, 2b je einen Schnitt in vergrößerteseal connects, and a separating fluid, the aggregate provided borehole, a greater specific weight than the lubricating Fig. 2a, 2b each a section in enlarged mittel besitzt und den unteren Abschnitt der Schmier- 65 Maßstab nach der Linie 2-2 in F i g. 1, wobei F i g. Z mittelkammer mindestens bis zur Mündungsebene die obere und Fig. 2b die untere Hälfte der A. der Steigleitung sowie mindestens einen Teil der Ordnung darstellt, Steigleitung füllt, wobei das Volumen der Steigleitung Fig. 3 bis 6 in schematischer Darstellung Längmedium and the lower portion of the grease scale along the line 2-2 in FIG. 1, where F i g. Z middle chamber at least up to the mouth level the upper and Fig. 2b the lower half of the A. of the riser and at least part of the order, riser fills, the volume of the riser Fig. 3 to 6 in a schematic representation longitudinal
DE19631453725 1962-12-26 1963-12-23 Sealing arrangement for sealing the drive motor of a submersible unit consisting of a drive motor and pump from a fluid surrounding the unit Expired DE1453725C (en)

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