DE1901353B2 - Schmiervorrichtung für eine Gleitringdichtung - Google Patents
Schmiervorrichtung für eine GleitringdichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für eine Gleitringdichtung, die zur Abdichtung eines Wellendurchganges
gegen ein Strömungsmittel dient, Jas einen von der Drehzahl der Welle abhängigen Druck
aufweist, mit einem durch einen der Gleitringe zur Gleitfläche führenden Schmiermittelkanal, der unter
Zwischenschaltung eines Ventils an eine Quelle eines unter Druck stehenden Schmiermittels angescnlossen <>5
ist, wobei das Ventil von einem mit dem Antrieb der Welle gekoppelten Anlaßschalter betätigbar ist.
Bei dieser aus der US-PS 2 834 619 bekannten Schmiervorrichtung, von der die Erfindung ausgeht,
wird zwar das Ventil bei Betätigung des Anlaßschahers freigegeben, aber erst dann geöffnet, wenn sich zusätzlich
ein hoher Betriebsdruck im abzudichtenden Raum eingestellt hat. Beim Anlauf der Weile und bei geringem
Druck im abzudichtenden Raum erfolgt also keine Schmierung. Es hat sich gezeigt, daß gerade beim Anlauf
die Schmierung der Gleitringflächen ungenügend ist, so daß der dadurch bedingte Trockenlauf zu vorzeitigem
Verschleiß der Dichtung geführt hat.
In den US-PS 2 824 759, 2 928 685 und 3 015 506, die
alle ähnliche Vorrichtungen zeigen, sind Schmiervorrichtungen für die Gleitringe beschrieben, die nur von
außen her, wenn die Pumpe ihren vollen Förderdruck erreicht hat, mit Schmiermittel versorgt werden, beim
Anlauf jedoch ungenügend geschmiert werden, was zu vorzeitigem Verschleiß der Gleitringe geführt hat.
Durch diese Schmiervorrichtungen ist es bekannt. einen Teilstrom des abzudichtenden zu pumpenden
Mediums in einem Kühlmittelkreislauf über eine im Bereich der Gleitringdichtung vorgesehene, mit der Welle
umlaufende Kühlmittelpumpe einem Kühler zuzuführen und über eine Rückleitung auf den Außenumfang
der Gleitringe zurückzuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Anlauf der Welle und bei geringem Druck im abzudichtenden
Raum eine ausreichende Schmierung vorzusehen.
Piese Aufgabenstellung wird dadurch gelöst, daß das Ventil beim Einschalten des Anlaßschalters geöffnet
wird und daß zum Schließen des Ventils eine beim Öffnen des Ventils in Tätigkeit gesetzte Zeitschaltvorrichlung
vorgesehen ist.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schmiervorrichtung wird den Gleitringflächen sofort beim Anlauf
der Welle Schmiermittel zugeführt, so daß der bisher zu beobachtende hohe Verschleiß der Dichtungsflächen
infolge der Trockenreibung beim Anlauf der Welle vermieden und die Lebensdauer der Dichtung ganz
erheblich verlängert wird.
Bei einer Gleitringdichtung, die zum Abdichten einer Pumpenwelle dient, wobei das zu pumpende Medium
dem Pumpenraum vor Anlauf der Pumpenwelle unter Druck zugeführt wird, zeichnet sich die Erfindung aus
dadurch, daß der Pumpenraum selbst die Schmicrmittelquelle darstellt.
Wenn in diesem Falle ein Teilstrom des abzudichtenden, zu pumpenden Mediums in einem Kühlmittelkreislauf
über eine im Bereich der Gleitringdichtung vorgesehene, mit der Welle umlaufende Kühlmittelpumpe
einem Kühler zugeführt und über eine Rückleitung auf den Außenumfang der Gleitringe zurückgeführt wird,
sieht die Erfindung vor, daß das Ventil an die Rückleitung des Kühlmittelkreislaufs angeschlossen ist.
Hierbei kann die Anordnung in vorteilhafter Weise so sein, daß das Ventil von einem Nebenschluß, in den
ein handbetätigbares Ventil angeordnet ist, überbrückt ist, und daß vor und hinter dem Ventil Entlüftungsventil
Ie vorgesehen sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß in der Rückleitung des Kühlmittelkreislaufs
stromabwärts von der zu dem Ventil führenden Abzweigung ein handbetätigbares Ventil vorgesehen ist.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht hierbei vor, daß dem in der Rückleitung angeordneten Veniil ein in der
vom Antrieb zum Anlaßschalter führenden Leitung liegender Ausschalter derart zugeordnet ist, daß er bei
geschlossenem Ventil geöffnet und bei geöffnetem Ventil geschlossen ist.
19 Ol
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandei,
sollen an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigt
pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Pumpengehäuses, mit einer den Wellendurchgang ab- s
dichtenden Gleitringdichtung und der dafür vorgesehenen Schmiervorrichtung gemäß de; Erfindung,
F i g. 2 einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie
2-2 der F i g. 1 in Richtung der Pfeile gesehen,
F i g· 3 eine tei'weise· schematische Darstellung einer
abgeänderten Ausführungsform,
pig,4 eine teilweise Darstellung bestimmter Komponenten
der F i g. 3, wobei sich einige Vorrichtungen in einer anderen Betriebsstellung befinden.
In den Zeichnungen sind einige bevorzugte Au<:führungsbeispiele
der Erfindung dargestellt, in welchen das Bezugszeichen IO ganz allgemein ein Gehäuse, beispielsweise
ein Kreiselpumpengehäuse, darstellt, welches mit einer Bohrung zur Durchführung einer Welle
13 versehen ist. Diese Bohrung weist einen die Welle mit engem Sitz aufnehmenden Bohrungsabschnitt 11
und einen im Durchmesser größeren Bohrungsabschnitt, welcher eine Stopfbuchsenkammer 12 bildet,
auf. Ein schematisch mit B bezeichnetes Laufrad einer Kreiselpumpe soll an dem in F i g. 1 linksseitigen Ende
der Welle 13 befestigt sein und ein Antrieb, wie beispielsweise der Elektromotor A, soll mit dem rechten
Ende der Welle 13 verbunden sein.
Die Welle weist einen Abschnitt 14 kleineren Durchmessers und einen weiteren Abschnitt 15 eines noch 3c
kleineren Durchmessers auf. Eine Buchse 16 mit einem nach innen vorstehenden, an einer Schulter 18 der Welle
13 anliegenden Flansch 17 ist auf der Welle 13 angeordnet. Ein umlaufender Dichtring 19 ist auf dem Abschnitt
14 kleineren Durchmessers der Welle 13 aufgenommen und liegt mit seiner der Pumpe zugekehrten
Stirnfläche am Flansch 17 der Buchse 16 an, und ist zwischen dem Flansch und einer mit Innengewinde versehenen
Buchse 20, die auf ein Gewinde 21 der Welle 13 geschraubt ist, festgeklemmt. Die Gewindebuchse 20
ist durch eine Madenschraube 22 fest mit der Welle verbunden. Die Buchse 16 und der umlaufende Dichtring
19 sind durch eine Paßfeder 23 drehfest mit der Welle 13 verbunden, die in einer im Abschnitt 14 kleineren
Durchmessers der Welle 13 vorgesehenen Nut 24 aufgenommen ist. Die Paßfeder 23 greift in miteinander
fluchtende Nuten im Flansch 17 der Buchse 16 und im umlaufenden Dichtring 19 ein, wie aus F i g. 1
ersichtlich ist. Bei dieser Anordnung sind die Welle 13. die Buchse 16, der umlaufende Dichtring 19 und die
Gewindebuchse 20 fest miteinander verbunden und können als eine Einheit zusammen umlaufen.
Die Buchse 16 weist mehrere, zueinander parallele V-förmige Umfangsnuten 25 auf, die Spitzen 26 bilden.
Diese Umfangsnuten 25 mit ihren Spitzen 26 sind in dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Bohrungsabschnitt
11 des Pumpengehäuses angeordnet und bilden mit der Bohrung eine Labyrinthdichtung,
welche ein Ausfließen des Strömungsmittels aus dem Inneren des Gehäuses 10 durch den Zwischenraum f-o
zwischen der Buchse 16 und dem Bohrungsabschnitt 11 in die größere Bohrung 12 verhindert oder begrenzt.
Auf diese Weise findet das in der Pumpenkammer befindliche Strömungsmittel nur einen beschränken
Durchflußweg zu der Stopfbuchsenkammer 12. ('5
In einer Ringnut 28 des Wellenabschnitis 14 kleineren
Durchmessers ist ein O-Ring 27 angeordnet, der ein Ausströmen von Strömungsmittel nach außen entlang
der Welle und zwischen dem umlaufenden Dichtring 19 und dem Wellenabschnitt 14 geringeren Durchmessers
verhindert.
Die Welle 13 ist in geeigneten (nicht dargestellten) Lagern in üblicher Weise gelagert.
tin feststehender Dichtring 29 liegt dichtend an dem
umlaufenden Dichtring 19 an. Der umlaufende Dichtnng 19 und der feststehende Dichtring 29 weisen jeweils
zueinander komplementär ausgebildete Stirnflächen auf, die vorzugsweise senkrecht zu der Welle 13
ausgerichtet sind. Der feststehende Dichtring 29 ist auf irgendeine geeignete Weise an einem Stützring 30 befestigt,
beispielsweise vermittels eines Befestigungsringes 32, welcher sowohl den feststehenden Dichtring 29
und den Stützring 30 umgibt. Der Befestigungsring 31 weist einen oder mehrere, axial ausgerichtete Keile 32
auf, welche von einer oder mehreren Nuten 35 in dem feststehenden Dichtring 29 und einer entsprechend ausgerichteten
Nut 34 im Stützring 30 aufgenommen sind. Vorzugsweise sind zwei Keile und zwei Sätze zueinander
ausgerichtete Nuten in diametral entgegengesetzter Ausrichtung vorgesehen. Von dem Befestigungsring
31 ragt ein Keil 35 oder mehrere nach außen vor und greifen in Führungsnuten 36 des Flansches 37 ein. Vermittels
dieser Anordnung ist der feststehende Dichiring 29 durch den Befestigungsring 31 sicher mit dem Stützring
30 verbunden.
Wie ersichtlich, können der feststehende Dichtring
29 und der Stützring 30 gegenüber der Welle 13 eine begrenzte Axialbewegung ausführen, indem der feststehende
Dichtring 29 gegen den umlaufenden Dichtring 19 beaufschlagt wird oder sich von diesem in Axialrich
!ung entfernen kann, wobei im letzteren Falle die Berührung zwischen den beiden Ringen verringert oder
ganz unterbrochen wird.
Das eine Ende eines vorzugsweise aus Metall bestehenden Faltenbalges 38 ist durch Schweißung oder andere
Weise mit der äußeren Stirnfläche des Stützringes
30 verbunden. Das andere Ende des Faltenbalges ist vorzugsweise durch Schweißung mit einem Zwischenstück
39 verbunden. Das Zwischenstück 39 ist in einem Zusatzflansch 40 aufgenommen, welcher seinerseits auf
dem Flansch 37 befestigt ist. Der Flansch 37 und der Zusatzflansch 40 sind durch Schrauben 41 am Gehäuse
10 befestigt. Ein Leckfluß zwischen dem Gehäuse 10 und dem Flansch 37 wird durch einen O-Ring 42, und
ein Leckfluß zwischen dem Flansch 37 und dem Zusatzflansch 40 wird durch einen weiteren O-Ring 43 verhindert.
O-Ringe 44 und 45 verhindern einen Verlust von Strömungsmittel zwischen dem Zusatzflansch 40 und
dem Zwischenstück 39.
Das Zwischenstück 39 ist innerhalb des Zusatzflansches 40 in Axialrichtung verschiebbar. Stellschrauben
46 dienen dazu, das Zwischenstück 39 in eine ausgewählte Axialstellung in bezug auf die Welle 13 einzustellen
und damit eine gewünschte Kompression des Faltenbelages 38 zu erzielen, wodurch wiederum der
nicht umlaufende Dichtring 29 mit einer gewünschten Kraft vorgespannt und gegen den umlaufenden Dichtring
19 gedrückt wird.
Zwischen dem Abschnitt 15 der Welle 13 und den inneren Oberflächen der Flansche 37 und 40 ist eine
Dichtungskammer 67 vorgesehen, in der sich die Dichtungsringe 19, 29 und die diesen zugeordneten Vorrichtungen
befinden. Strömungsmittel, das aus der durch die vergrößerte Bohrung 12 gebildeten Stopfbuchsenkammer
in die Dichtungskammer 67 eintritt, dient dazu, die Dichtringe und die diesen zugeordneten Vorrich-
19 Ol 353
tungen zu schmieren und zu kühlen.
Wie F i g. 1 zeigt, ist im Umfang des Zusatzflansches
40 eine Gewindeanschlußöffnung 47 vorgesehen. Ein zur Schmierung dienendes Strömungsmittel, das von
einem zusätzlichen Einspritzssystem zugeführt wird, das nachfolgend noch beschrieben wird, wird in die Gewindeanschlußöffnung
47 eingeleitet und von dieser öffnung durch eine Bohrung 48 im Zusatzflanseh 40 in
eine Ringnut 49 am äußeren Umfang des Zwischenstükkes 39 geführt. Eine weitere Bohrung 50 führt von der
Ringnut 49 in Radialrichtung nach innen durch das Zwischenstück 39 und stein mit dem einen Ende einer biegsamen
Leitung 51 in Verbindung, die um den Faltenbalg 38 gewunden sein kann, deren anderes Ende mit einer
Bohrung 52 in Verbindung steht, welche den Stützring 30 durchsetzt und in eine Ringnut 53 mündet, die in der
inneren Stirnfläche des Stützringes 30 vorgesehen ist. Mehrere Längsbohrungen 54 durchgreifen den feststehenden
Dichtring 29 und stehen jeweils an ihren inneren Enden mit Bogennuten 54a in der Dichtfläche 55
des feststehenden Dichtringes 29 in Verbindung. Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, sind sechs solcher
Bohrungen 54 und Bogennuten 54a ausreichend, obwohl diese Anzahl nach Wunsch verändert werden
kann. Wenn unter Druck stehendes Schmiermittel in die Gewindeanschlußöffnung 47 eingeleitet wird, gelangt
es durch die Bohrung 48. die Ringnut 49, die Bohrung
50. die biegsame Leitung 51 in die Bohrung 52 innerhalb des Stützringes 30. Das zur Schmierung dienende
Strömungsmittel fließt dann durch die Bohrung 52 in die Ringnut 53 des Stützringes 53 und vor. dickem
durch die Bohrungen 54 in die Bogennuten 54a. so daß eine Strömung zwischen der Dichtfläche 55 des festste
henden Dichtringes und der Dichtfläche 56 des umlaufenden Dichtringes 19 hindurch erfolgt, welches bewirkt,
daß der feststehende Dichtring 29 in Axialrichtung von dem umlaufenden Dichtring 19 weggedrückt
wird, so daß die Flüssigkeit über die Dichtflächen 55 und 56 läuft und diese schmiert. Auf diese Weise wird
durch ein Einspritzen eines unter Druck stehenden Strömungsmitiels vermittels der zusätzlichen Einspritzvorrichtung
in die Gewindcanschlußöffnung 47 unter Druck stehendes Strömungsmittel auf die relativ zueinander
umlaufenden Dichtflächen 55 und 56 des feststehenden und des umlaufenden Dichtringes geführt und
geschmiert.
Der umlaufende Dichtring 19 stellt gleichzeitig auch einen Pumpring dar und ist vorzugsweise als Wärmeschranke
ausgebildet, welche die Menge des (im allgemeinen heißen) Strömungsmittels, das von der Stopfbuchse
in den Raum um die Dichtringe und die diesen zugeordneten Vorrichtungen einströmt, begrenzt. Wie
das hier dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, ist der umlaufende Dichtring 19 mit einer Reihe von Schaufeln
57 auf seinem Umfang versehen, die vorzugsweise zu der Seite des Ringes hin offen sind, welche die Dichtfläche
56 darstellt. Diese Schaufeln 57 erstrecken sich in Axialrichtung nicht ganz über den Ring 19. sondern bilden
eine Schulter 58. welche den Zufluß von heißem Strömungsmittel von der Stopfbuchse 12 abhält und
daher als eine Wärmeschranke für die Pumpflüssigkeit wirkt. Die Schulter 58 erstreckt sich in Radialrichtung
nach außen bis zu einer Stelle, welche sich unmittelbar in der Nähe des inneren Umfanges des Flansches 37
befindet.
Der Flansch 37 weist in seiner inneren Umfangsflä ehe eine Ringnut 59 auf. die mit den Pumpschaufeln
ausgerichtet ist. Von der Ringnut 59 erstreckt sich eine
Bohrung 60 im wesentlichen radial nach außen und steht mit einer Gewindeanschlußöffnung 61 in Verbindung.
Auf diese Weise kann das von den Schaufeln des als Pumpe wirkenden Dichtringes 19 gepumpte Strömungsmittel
durch die Ringnut 59 nach außen in die Bohrung 60 gefördert werden und durch die Gewindeanschlußöffnung
61 nach außen gelangen
Eine Einlaßöffnung 62 im Flansch 37 mündet mit ihrem innenliegenden Ende vorzugsweise ausgerichtet zu
den Dichtungsflächen 56 und 55 der Gleitringe 19 bzw. 29 in die Dichtungskainmer 67. Die Öffnung 62 ist an
ihrem äußeren Ende mit einer Gewindeansehlußöffnung 63 verbunden, durch welche eintretendes Strömungsmittel
in die Einlaßöffnung 62 gelangen und an den Außenflächen der Dichtringe in unmittelbarer
Nähe der zueinander umlaufenden Dichtflächen abgegeben werden kann. Genaugenommen wird das Strömungsmittel
in der Regel auf der (in der Zeichnung) linken Seite des Dichtringes 29 an diesen abgegeben, da
die Pumpschaufeln 57 ansonsten bewirken würden, daß das abgekühlte Strömungsmittel wiederum durch die
Bohrung 60 abgeführt wird, wenn die Abgabe des Strömungsmittels
oberhalb der Schaufeln 57 erfolgt. Ein Abzweigeinlaß 62a ist mit der Einlaßöffnung 62 vcrbunden
und gibt gekühltes, zur Schmierung dienendes
Strömungsmittel in das (in F i e. 1 der Zeichnungen) rechte Ende der Dichtungskammer ab. so daß eine bessere
Verteilung der Kühlflüssigkeit erfolgt. Eine solche Anordnung ist an sich bekannt.
Die Einlaßseite eines bekannten Wärmeaustauschers 64 ist über eine Leitung 65 mit der Gewindeanschlußöffnung
61 und die Auslaßseile über einer Rückleitung 66 mit der Gewindcanschlußöffnung 63 verbunden. Auf
diese Weise kann Strömungsmittel vermittels der Pumpschaufeln 57 des umlaufenden Dichtring 19 durch
die Bohrung 60. die Gewindcanschlußöffnung 61. die Lcihing 65. durch den Wärmeaustauscher 64 und durch
die Rückleitung 66 wiederum in die Gewindcanschlußöffnung 6.3. die Einlaßausnehmung 62 und den Abzweigeinlaß
62a zu den Dichtringen 19 und 29 und in die Dichtungskammern 67 gepumpt werden und die Dichtringe
und den Dichtungshohlraum kühlen und schmieren, wobei das Strömungsmittel auf seinem Durchgang
durch den Wärmeaustauscher abgekühlt wird. Dieser Sirömungsmittelkreislauf durch den Wärmeaustauscher
entspricht mehr oder weniger bekannten Ausführungen und ist normalerweise beim Betrieb der Pumpe
wirksam.
In der Rücklciiung 66 oder mit dieser verbunden isi
ein Entlüftungsventil 68 angeordnet, das sich Vorzugs
weise in der Nähe des Auslasses des Wärmeaustau schers befindet. Der Zweck dieses Entlüftungsventil:
wird noch erläutert. Mit der Rückieitung 66 ist außer
dem eine Abzweigleitung 69 verbunden, in welcher siel
ein Elektromagnetventil 70 und ein zweites Entlüf tungsventil 71 befinden. Diese Abzweigleitung 69 ist ai
der Abgabeseite mit der Gewindeanschlußöffnung 4 verbunden. Eine Nebenstromleitung 72 ist mit der Ab
Zweigleitung 69 zwischen dem Elektromagnetventil 7 und der Rückleitung 66 verbunden und dient im geöfl
neten Zustand dazu. Strömungsmittel um das Elektrc magnetventil 70 herum wieder in die Abzweigleitun
69 zurückzuführen. Ein Ventil 73. das vorzugsweise ei von Hand betätigtes Ventil ist. ist in der NebenschluC
leitung 72 angeordnet und dient dazu, dieselbe für de Durchfluß von Strömungsmittel zu öffnen oder 7
schließen. Ein Ventil 74. das ein von Hand betätigt«
oder ein selbsttätig gesteuertes Ventil sein kann, kar
19 Ol 353
in der Rückleitung 66 zwischen der Verbindung mit der Abzweigleitung 69 und der Gewindeanschlußöffnung
63 angeordnet sein. Vorzugsweise wird das Ventil 74 jedoch weggelassen, welches nur zum Füllen des Systems
und zum Entlüften der in dem System befindlichen Luft verwendet wird. In manchen Anlagen ist es
jedoch schwierig, das System ohne die Verwendung des Ventils 74 von allen störenden, eingeschlossenen Luftmengen
zu befreien. Da der Durchflußweg von der Dichtungskammer 67 durch die Einlaßöffnung 62 und
die Gewindeanschlußöffnung 63 und durch die Rückleitung 66 zu dem Entlüftungsventil 68 kürzer ist als der
Durchflußweg von der Dichtungskammer 67 durch den Wärmeaustauscher 64 zu dem Entlüftungsventil 68,
kann das NichtVorhandensein des Ventils 74 dazu führen, daß das zur Füllung verwendete Strömungsmittel
die Pumpe und das System füllt und das Ventil 68 erreicht, bevor das Strömungsmittel von der Dichtungskammer 67 durch den Wärmeaustauscher 64 das Entlüftungsventil
68 erreicht hat, wobei die gleichzeitige Füllung des Wärmeaustauschers und seiner Rückleitung
66 usw. dazu führen kann, daß das Strömungsmittel durch das Entlüftungsventil 68 abgegeben wird, bevor
die Luft vollständig aus dem Wärmeaustauscher 64 entfernt worden ist. Daher kann es vorkommen, daß
eine störende Luftmenge innerhalb des Systems eingeschlossen bleibt. Aus diesem Grunde ist eine Vorrichtung
zur Sperrung der Rückleitung 66 wünschenswert, bis das ganze System über den Wärmeaustauscher gefüllt
worden ist. Die Verwendung eines Ventils 74 in der Rückleitung 66 während des Einfüllvorganges soll
noch später im einzelnen erläutert werden. Wie bereits erwähnt, kann dieses Ventil auch ganz wegfallen, da es
andererseits möglich ist, daß die Dichtringe sehr schnell zerstört werden, wenn das Ventil nach der Inbetriebnahme
der Pumpe aus Unachtsamkeit geschlossen bleibt.
Das Elektromagnetventil 70 wird durch ein Relais 75 geöffnet, welches durch die elektrischen Leitungen 76
und 77 mit dem Elektromagnetventil verbunden ist. Das Relais 75 ist durch die elektrischen Leitungen 79
und 80 andererseits mit einem Anlaßschalter 78 verbunden. Das verwendete Relais 75 ist ein handelsübliches
Zeitverzögerungsrelais und braucht in seinem Zusammenwirken mit dem ebenfalls handelsüblichen
Elektromagnetventil 70 nicht näher beschrieben werden. Der Anlaßschalter 78 ist durch die elektrischen
Leitungen 81 und 82 mit dem Motor A verbunden. Eine (nicht dargestellte) Spannungsquelle ist mit dem Motor
und anderen Vorrichtungen in bekannter Weise verbunden, so daß eine Betätigung des Anlaßschalters 78
den Motor A unter Spannung setzt.
Das Relais 75 ist auch in der vorstehend genannten Art mit dem Anlaßschalter verbunden, so daß eine Betätigung
des Anlaßschalters 78 zum Anlassen des Motors A gleichzeitig das Relais 75 erregt, wodurch das
Elektromagnetventil 70 geöffnet wird und Strömungsmittel von der Rückleitung 66 durch die Abzweigleitung
69 und das Elektromagnetventil 70 in der bereits genannten Weise in die Gewindeanschlußöffnung 47
einströmen kann. Dadurch findet ein Durchfluß durch das zusätzliche Einspritzsystem zu den Dichtflächen 55
und 56 der Dichtringe statt. Da das Relais 75 ein Zeitverzögerungsrelais ist. schließt es das Elektromagnetventil
70, nachdem dieses für eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise für 20 Sekunden, während des Anlaufens
des Motors der Pumpe geöffnet worden ist, wieder und unterbricht damit die Strömungsmittelzufuhr durch das
zusätzliche Einspritzsystem zu den Dichtflächen 55 und 56 der relativ zueinander umlaufenden Dichtringe.
In bezug auf das Pumpenlaufrad B ist zu bemerken,
daß schematisch eine Ausflußleiiung 83 angedeutet ist. welche von dem Pumpenauslaß zu der Vorrichtung
führt, zu der die Pumpe das Strömungsmittel fördert, welche hier schemaüsch als ein Kessel 84 dargestellt
ist. Eine Einlaßleitung 85 von einer Kondensatpumpe 86 oder einer anderen Quelle eines unter Druck stehenden
Strömungsmittels (beispielsweise ein Druckbehälter, eine Wasserleitung od. dgl.) führt zu dem Pumpeneinlaß
und speist das System mit einem Strömungsmittel, das unter einem gewissen Druck steht. Diese Anordnung
ist an sich bekannt und deshalb wichtig, weil sie das zum Füllen des Kreislaufs nötige Strömungsmittel
liefert, bevor die Pumpe zum ersten Mal in Betrieb genommen wird oder nachdem die Pumpe ganz oder
teilweise zum Zweck einer Reparatur oder au:; «nderen
Gründen entleert worden ist.
Es ist wünschenswert, wenn nicht sogar erforderlich,
alle in dem System eingeschlossene Luft zu entfernen, bevor die Pumpe in Betrieb genommen wird. Bei einem
System, bei welchem das Ventil 74 nicht vorhanden oder geöffnet ist, erfolgt dieses dadurch, daß zunächst
das Entlüftungsventil 68 geöffnet wird, wobei das Ventil 73, das Elektromagnetventil 70 und das Ventil 71
geschlossen sind. Dann strömt Strömungsmittel von der Druckquelle, wie beispielsweise der Kondensatpumpe
86, in den Pumpeneinlaß und füllt die Pumpenkammer 12, die Dichtungskammer 67, die Bohrung 60,
die Gewindeanschlußöffnung 61, die zu dem Wärmeaustauscher führende Rohrleitung 65 und den Wärmeaustauscher
64. Das Strömungsmittel füllt gleichzeitig auch die Einlaßöffnung 62, die Gewindeanschlußöff-
;*:> nung 63 und die Abgabeleitung 66 des Wärmeaustauschers.
Wenn das Strömungsmittel diese Hohlräume ausfüllt, wird die in diesem befindliche Luft vor dem
Strömungsmittel durch die Rohrleitungen 65 und 66 verdrängt und durch das Entlüftungsventil 68 abgegeben.
Wenn das Strömungsmittel das Entlüftungsventil 68 erreicht hat. wird dadurch angezeigt, daß sämtliche
Luft verdrängt worden ist, die in dem zuerst entlüfteten Teil des Kreislaufs enthalten war. Dann wird das Entlüftungsventil
68 von Hand geschlossen. Die Bedienungsperson öffnet dann das Ventil 73 in der Nebenschlußleitung
72 und das zweite Entlüftungsventil 71 in der Abzweigleitung 69, so daß das Strömungsmittel in
das zusätzliche Einspritzsystem durch das Ventil 73 und die Nebenschlußleitung 72 einströmen und die Ab
Zweigleitung 69, die Gewindeanschlußöffnung 47 unc die biegsame Leitung 51 füllen kann. Sobald dieser Vor
gang stattgefunden hat, ist alle störende Luft aus den System entfernt worden, und das Ventil 71 kann wiede
geschlossen werden. Dann wird das Ventil 73 geschlos sen und die Ventile 68. 71 und 73 bleiben normalenvei
se während des Betriebes der Pumpe geschlossen.
Nachdem das System gefüllt und die Ventile 68, 7 und 73 geschlossen worden sind, kann die Bedienungs
person den Anlaßschalter 78 betätigen, welcher dei Motor A anläßt und das Relais 75 erregt, wodurch da
Elektromagnetventil 70 geöffnet wird und eine anfäng liehe Strömungsmittelmenge durch das zusätzliche Ein
spritzsystem auf die Dichtflächen 55 und 56 der Dich tungen gedrückt wird und diese schmiert Die Zeitvei
zögerung des Relais 75 schließt dann das Ventil 70 wi« der, und das normale Schmier- und Kühlsystem de
Pumpe übernimmt dann die Aufgabe, die Dichtfläche der Dichtungen 19 und 29 zu schmieren.
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ίο
Wie bereits im Vorstehenden erwähnt worden ist, werden vorzugsweise Vorrichtungen vorgesehen, die
dazu dienen, die Rückleiiung 66 während des Füllens des Systems mit Strömungsmittel und der Entfernung
der Luft aus dem System zu sperren. Für diesen Zweck kann in der Rückleitung 66 ein Ventil 74 vorgesehen
sein, das von Hand betätigt werden kann. Nachdem dieses erfolgt ist, schließt die Bedienungsperson das
Ventil 74 so lange, bis das Strömungsmittel den Wär-
tel, das zur Ladung des Systems verwendet wird, beispielsweise
das von der Kondensatpumpe abgegebene Strömungsmittel, in einem Leckfluß über die Dichtfläche
55 und 56 der Dichtringe und gewährleistet dadurch, daß sie sofort betriebsbereit sind. Ein solcher
Leckfluß ist verhältnismäßig gering und verläuft von der Dichtungskammer durch den Raum unterhalb der
Dichtringe und des Faltenbalges und dann nach außen durch den Zwischenraum, welcher hier als öffnung 87
meaustauscher bis zu dem Entlüftungsventil 68 gefüllt io bezeichnet ist, die zwischen der Gewindebuchse 20 und
dem inneren Umfang des Zwischenstückes 39 vorhan den ist. Für diesen Zweck kann auf Wunsch auch eine
besondere Bohrung oder öffnung vorgesehen werden. Es ist natürlich wünschenswert, daß das Ventil 73 in der
Nebenschlußleitung während des Betriebes der Pumpe geschlossen ist.
Es soll nun kurz auf die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingegangen werden. Im normalen
Betrieb, wenn die Pumpe dazu verwendet wird, ein 20 Strömungsmittel in einen Druckbehälter, wie beispielsweise
einen Kessel zu pumpen, wird eine Strömungsmittelquelle, wie eine Pumpe od. dgl., die ein Strömungsmittel
unter einem Druck liefert, mit dem Einlaß zu dem Pumpenlaufrad verbunden. Diese sekundäre
vorgesehen ist, welche gewährleistet, daß das Ventil (74 25 Quelle besteht in vielen Fällen aus einer Kondensatin
F i g. 1) — in der abgeänderten Ausführungsform als pumpe, kann jedoch, wie vorstehend erwähnt, auch
eine unter Druck stehende Wasserleitung oder eine andere
Strömungsmittelquelle sein. Der Druck, we'cher auf diese Weise dem Pumpenlaufrad B zugeführt wird.
den Motorstromkreis unterbrechen, wenn das Ventil 30 ist selbstverständlich im allgemeinen wesentlich niedrigeschlossen
ist, so daß der Anlaßschalter den Motor so ger als der Auslaßdruck von dem Pumpenlaufrad B,
lange nicht starten kann, bis das Ventil geöffnet ist. Wie beispielsweise zu dem Kessel 84. Ein solcher Druck, der
schematisch in F i g. 3 dargestellt, ist eine elektrische hier als »sekundärer« Druck bezeichnet werden soll,
Ladung 81 mit einem Unterbrechungsschalter 175 mit füllt den Pumpenraum, und das Strömungsmittel tritt in
den Kontakten 176 und 177 vorgesehen, welche selbst- 35 einem Leckfluß durch den engen Durchlaß zwischen
tätig geöffnet werden, wenn das Ventil 174 geschlossen der Buchse 16 und der Bohrung 11 in die Stopfbuchsenkammer
12 ein. Der Strömungsmitteldurchfluß setzt
sich von da aus fort durch den engen Durchlaß zwischen dem äußeren Umfang (Schulter 58) des umlau-Strom
erhalten, wenn der Unterbrechungsschalter 175 40 fenden Dichtringes 19 und dem inneren Umfang des
geöffnet ist, so daß eine Betätigung des Anlaßschaltcrs Flansches 37 in die Dichtungskammer 67 und nach
oben durch die Bohrung 60. Es soll angenommen werden, daß das von Hand betätigte Ventil 68 gcöffnel und
das Ventil 74 geschlossen ist. Das Ventil 73 und das
stattet den Strömungsmitteldurchfluß durch die Rück- 45 Elektromagnetventil 70 wären dann auch geschlossen.
leitung 66. wobei die Kontakte 176 und 177 des Unter- Wenn diese Bedingungen vorausgesetzt werden, ge
brechungsschalters 175 geschlossen worden sind und
dadurch der Stromkreis von dem Anlaßschalter zu dem
dadurch der Stromkreis von dem Anlaßschalter zu dem
hat. Dann öffnet die Bedienungsperson das Ventil 74, so daß das einströmende Strömungsmittel von der Dichtungskammer
67 durch die Einlaßöffnung 62. die Gewindeanschlußöffnung 63, die Rückleitung 66 in das
Entlüftungsventil 68 strömen kann. Dadurch wird gezeigt, daß die ganze Luft aus dem System in den normalen
Pumpenkreislauf entfernt worden ist.
Dann wird das Ventil 68 geschlossen und der zusätzliche Einspritzkreis wird anschließend durch das Ventil
71 in der vorstehend beschriebenen Weise entlüftet.
In der abgeänderten Ausführungsform, die in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist, ist das System ähnlich dem
System der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß eine selbsttätige Vorrichtung
Ventil 174 bezeichnet — stets richtig geöffnet ist, wenn der Motor gestartet wird oder sich in Betrieb befindet.
Dieses Ventil 174 ist mit Kontakten versehen, welche
ist und kein Strömungsmittel durch die Rückleitung oder Abgabeleitung 66 fließen kann. Auf diese Weise
kann der Motor in der Ausführung der F i g. 3 keinen
78 nicht zur Inbetriebnahme des Pumpenmotors A führt.
Wie F i g. 4 zeigt, ist das Ventil 174 geöffnet und ge
langt dann das Strömungsmittel nach oben durch die Gewindeschlußöffnung 61 in die zu dem Wärmeaustauscher
führende Rohrleitung 65, füllt den Wärmeaustauschalter betätigt wird, kann ein Strom durch die elektri- 50 scher und fließt dann nach außen durch das Ventil 68.
sehen Leitungen 81 und 82 fließen und den Motor in Wenn in der Leitung 66 das Ventil 74 entweder nicht
vorgesehen oder geöffnet ist (in diesem Zeitpunkt sollte es normalerweise geöffnet sein), strömt das zur Füllung
dienende Strömungsmittel von der Dichtungskamin Tätigkeit ist, womit eine Beschädigung oder Zerstö- 55 mer 67 durch die Einlaßöffnung 62 und den Abzweigrung
einer oder der beiden Dichtringe 19 und 29 ver- einlaß 62a in die Leitung 66 und durch das Ventil 68
nach außen. Dadurch wird sämtliche Luft aus dem normalen Schmiersystem und der Pumpe wie auch aus
dem Wärmeaustauscher und den Leitungen entfernt.
Dann wird das Ventil 68 geschlossen, und die Ventile 71 und 73 werden geöffnet. Das durch die Leitung 66
und möglicherweise auch von der Leitung 65 durch den Wärmeaustauscher 64 zutretende Strömungsmittel
fließt dann weiter und füllt die Nebenschlußleitung 72. trieb oder zeitweise in Bereitschaft gehalten und der 65 wie auch die Abzweigleitung 69. die Gewindeanschluß-Motor
ausgeschaltet ist, indem sie das Ventil 73 in der öffnung 47, die Bohrung 48. die Ringnut 49. die Boh-Nebenschlußleitung
von Hand öffnet. In diesem Falle rung 50 und die biegsame Leitung 51 und wird dann
strömt das unter einem Druck stehende Strömungsmit- durch die in Axialrichtung angeordnete Hilfsbohrung
Motor geschlossen ist. Wenn daher jetzt der Anlaß-
Umlauf versetzen. Diese Anordnung gewährleistet, daß
die Pumpe nicht unachtsamerweise in Betrieb gesetzt werden kann, ohne daß das Schmier- und Kühlsystem
hindert wird. Die in den F i g. 3 und 4 schematisch dargestellte Anordnung kann somit als eine »selbsttätige
Sicherheitsvorrichtung« für das Pumpen-Schmiersystem bezeichnet werden.
In Verbindung mit dem hier dargestellten zusätzlichen Einspritzsystem ist zu bemerken, daß die Bedienungsperson
die Dichtflächen 55 und 56 der Dichtringe auch dann schmieren kann, wenn die Pumpe außer Be-
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52 an die Dichtflächen 55 und 56, die Ringnut 53, die Längsbohrungen 54 und die Bogennuten 54a abgegeben.
Sobald das System auf diese Weise mit Strömungsmittel gefüllt worden ist, ist alle eingeschlossene Luft
entfernt worden, und die Ventile 71 und 73 können geschlossen werden. Wenn es erwünscht ist, daß vur Inbetriebnahme
der Pumpe das Strömungsmittel über die Stirnflächen der Dichtringe fließen soll, kann das Ventil
73 geöffnet bleiben, es muß jedoch geschlossen werden, sobald der Motor A gestartet wird.
Wenn das System vermittels des vorstehend beschriebenen sekundären Druckes mit Strömungsmittel
gefüllt worden ist, kann die Bedienungsperson den Anlaßsehalter 78 betätigen, welcher zwei Funktionen ausführt.
Der Anlaßschalter betätigt das Zeitverzögerungsrelais 75, wodurch das Ventil 70 geöffnet wird und
Strömungsmittel durch die Abzweigleitung 69 zu dem zusätzlichen Einspritzsystem gelangen kann und betätigt
gleichzeitig den Motor A, wodurch die Welle 13 in Umlauf versetzt wird. Das Zeitverzögcrungsrelais 75
hält das Elektromagnetventil 70 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne geöffnet, beispielsweise für 20 Sekunden
in vielen Anlagen, während welcher der Motor A auf die normale Arbeitsdrehzahl beschleunigt wird.
Während der Zeitspanne, in welcher das Ventil 50 offengehalten wird, gelangt Strömungsmittel innerhalb
des Pumpsvstems unter dem Einfluß des sekundären Druckes, als auch unter dem Einfluß des sekundären
Druckes, der durch den Umlauf des Pumpenlaufrades erzeugt wird, durch das zusätzliche Einspritzsystem,
durch die Leitung 69 und in der vorstehend beschriebenen Weise zu den Dichtflächen. Das Ventil 70 wird
dann selbsttätig durch die Unterbrechung des Relais-Stromkreises geschlossen, und der normale Schmierkreislauf
der Pumpe durch den Wärmeaustauscher und durch die Einlaßöffnung 62 und den Abzweigkanai b2a
übernimmt die Schmierung und Kühlung der Pumpendichtungen.
Obwohl die Rohrleitung 66 vorzugsweise mit einem Ventil ausgestattet ist, durch welches der Wärmeaustauscher
und die diesem zugeordneten Leitungen zunächst entlüftet werden können (da die Leitung 66 kürzer
ist, besteht die Möglichkeit, daß sie in einer solchen Weise entlüftet wird, bei der Luft in dem System des
Wärmeaustauschers eingeschlossen bleibt, wenn das Ventil 74 nicht verwendet wird), besteht die beirächtliehe
Gefahr, daß eine Bedienungsperson ein von Hand betätigtes Ventil nach Beendigung der Entlüftung geschlossen
läßt. Aus diesem Grunde sind in schematischer Weise Vorrichtungen dargestellt, die diesem Ventil
zugeordnet sind und dazu dienen, den Mv/.orsironv kreis zu unterbrechen, wenn das Ventil 74 geschlossen
ist. Vermittels dieser Vorrichtungen wird verhindert, daß der Motor gestartet wurd, bevor die Leitung 66
geöffnet ist. Dadurch wird nach Inbetriebnahme der Pumpe eine einwandfreie Schmierung und Kühlung der
Dichtung gewährleistet. Vermittels der in den F f g. 3 und 4 dargestellten Sicherhcitsschaltervorrichtunger
muß das Ventil (hier als Ventil 174) bezeichnet) gcöff
net werden, damit bei Betätigung des Anlaßschahers 7i
ein Strom zu dem Motor fließen und diesen starten so wie in Betrieb halten kann. Die Einzelheiten der Anord
nung sind ohne weiteres aus einer Betrachtung de F i g. 3 und 4 ersichtlich.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Schmiervorrichtung für eine Gleitringdichtung, die zur Abdichtung eines Wellendurchganges gegen
ein Strömungsmittel dient, das einen von der Drehzahl der Welle abhängigen Druck aufweist, mit
einem durch einen der Gleitringe zur Gleitfläche führenden Schmiermittelkanal, der unter Zwischenschaltung
eines Ventils an eine Quelle eines unter Druck stehenden Schmiermittels angeschlossen ist,
wobei das Ventil von einem mit dem Antrieb der Welie gekoppelten Anlaßschalter betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (70) beim Einschalten des Anlaßschalters (78) geöffnet
wird und daß zum Schließen des Ventils (70) eine beim öffnen des Ventils in Tätigkeit gesetzte
Zeitschaltvorrichtung (75) vorgesehen ist.
2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 für eine zum Abdichten einer Pumpenwelle dienende Gleitringdichtung,
wobei das zu pumpende Medium dem Pumpenraum vor Anlauf der Pumpenwelle unter Druck zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Pumpenraum selbst die Schmiermittelquelle darstellt.
3. Schmiervorrichtung nach Anspruch 2, bei der ein Teilstrom des abzudichtenden zu pumpenden
Mediums in einem Kühlmittelkreislauf über eine im Bereich der Gleitringdichtung vorgesehene, mit der
Welle umlaufende Kühlrnittelpumpe einem Kühler zugeführt und über eine Rückleitung auf den Außenumfang
der Gleitringe zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil an die Rückleitung
(66) des Kühlmittelkreislaufs angeschlossen ist.
4. Schmiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (70) von einem Nebenschluß
(72), in dem ein handbetätigbares Ventil (73) angeordnet ist, überbrückt ist, und daß vor und
hinter dem Ventil (70) Entlüftungsventil (68, 71) vorgesehen sind.
5. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückleitung (66) des
Kühlmittelkreislaufs stromabwärts von der zu dem Ventil (70) führenden Abzweigung (69) ein handbetätigbares
Ventil (74; 174) vorgesehen ist.
6. Schmiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem in der Rückleitung (66)
angeordneten Ventil (174) ein in der vom Antrieb (M) zum Anlaßschalter (78) führenden Leitung (81,
82) liegender Ausschalter (175) derart zugeordnet ist, daß er bei geschlossenem Ventil (174) geöffnet
und bei geöffnetem Ventil (174) geschlossen ist.
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