DE1901353C3 - Schmiervorrichtung fur eine Gleitringdichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für e Gleitringdichtung, die zur Abdichtung eines WeI-durchganges gegen ein Strömungsmittel dient, das en von der Drehzahl der Welle abhängigen Druck weist, mit einem durch einen der Gleitringe zur sitftäche führenden Schmiermittelkanal, der unter 'ischenschaltung eines Ventils an eine Quelle eines :er Druck stehenden Schmiermittels angeschlossen wobei das Ventil von einem mit dem Antrieb der :lle gekoppelten Anlaßschalter betätigbar ist.
3ei dieser aus der US-PS 2 834 619 bekannten Schmiervorrichtung, von der die Erfindung ausgeht. w^;rd zwar das Ventil bei Betätigung des Anlaßschalters freigegeben aber erst dann geöffnet, wenn sich zusätzlich ein hoher Betriebsdruck im abzudichtenden Raum eingestellt hat. Beim Anlauf der Welle und bei geringem Druck im abzudichtenden Raum erfolgt also keine Schmierung. Es hat sich gezeigt, daß gerade beim Anlauf die Schmierung der Gleitnngflachen 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.

Diese 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 Zeitschaltvorrichtung 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 Schmiermittelquelle 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 Entlüftungsventile 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 Ventil 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.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sollen an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durc'i einen Teil eines Pumpengehäuses, mit einer den Wellendurchgang abdichtenden Gleitringdichtung und der dafür vorgesehenen Schmiervorrichtung gemäß der 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 teilweise, schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform,

F i g. 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 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, in welchen das Bezugszeichen 10 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 lachten Ende der Welle 13 verbunden sein.

Die Welle weist einen Abschnitt 14 kleineren Durchmessers und einen weiteren Abschnitt 15 eines noch 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 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 beschränkten Durchflußweg zu der Stopfbuchsenkammer 12.

In einer Ringnut 28 des Wellenabschnitts 14 kleineren Durchmessers ist ein O-Ring 27 angeordnet, der ein Ausströmen von Strömungsmittel nach außen emiang 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.

Ein feststehender Dichtring 29 liegt dichtend an dem umlaufenden Dichtring 19 an. Der umlaufende Dichtring 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 Dichtling 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 Dichiring 19 beaufschlagt wird oder sich von diesem in Axialrichtung 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 Z.usatzflansch 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 gedruckt 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-

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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 Zusatzflansch 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 steht 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 von diesem durch die Bohrungen 54 in die Bogennuten 54a, so daß eine Strömung zwischen der Dichtfläche 55 des feststehenden 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 Strömungsmittels vermittels der zusätzlichen Einspritzvorrichtung in die Gewindeanschlußöffnung 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 Dichtririg 19 mit einer Reihe von Schaufeln 57 auf seinem Umfang versehen, die vorzugsweise zu der Seite des Ringe:; 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 ;»8, 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 v/eist in seiner inneren Umfangsfläche 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 ίο den Dichtungsflächen 56 und 55 der Gleitringe 19 bzw. 29 in die Dichtungskammer 67. Die Öffnung 62 ist an ihrem äußeren Ende mit einer Gewindeanschlußöffnung 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 verbunden und gibt gekühltes, zur Schmierung dienendes Strömungsmittel in das (in F i g. 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 Auslaßseite über einer Rückleitung 66 mit der Gewindeanschlußöffnung 63 verbunden. Auf diese Weise kann Strömungsmittel vermittels der Pumpschaufeln 57 des umlaufenden Dichtring 19 durch die Bohrung 60, die Gewindeanschlußöffnung 61, die Leitung 65, durch den Wärmeaustauscher 64 und durch die Rückleitung 66 wiederum in die Gewindeanschlußöffnung 63, 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 Strömungsmittelkreislauf durch den Wärmeaustauscher entspricht mehr oder weniger bekannten Ausführungen und ist normalerweise beim Betrieb der Pumpe wirksam.

In der Rückleitung 66 oder mit dieser verbunden ist ein Entlüftungsventil 68 angeordnet, das sich vorzugsweise in der Nähe des Auslasses des Wärmeaustauschers befindet Der Zweck dieses Entlüftungsventils wird noch erläutert Mit der Rückleitung 66 ist außerdem eine Abzweigleitung 69 verbunden, in welcher sich ein Elektromagnetventil 70 und ein zweites Entlüftungsventil 71 befinden. Diese Abzweigleitung 69 ist an der Abgabeseite mit der Gewindeanschlußöffnung 47 verbunden. Eine Nebenstromleitung 72 ist mit der Abzweigleitung 69 zwischen dem Elektromagnetventil 70 und der Rückleitung 66 verbunden und dient im geöffneten Zustand dazu. Strömungsmittel um das Elektromagnetventil 70 herum wieder in die Abzweigleitung 69 zurückzuführen. Ein Ventil 73, das vorzugsweise ein von Hand betätigtes Ventil ist, ist in der Nebenschlußleitung 72 angeordnet und dient dazu, dieselbe für den Durchfluß von Strömungsmittel zu öffnen oder zu schließen. Ein Ventil 74, das ein von Hand betätigtes oder ein selbsttätig gesteuertes Ventil sein kann, kann

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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 DurchfluQweg 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 Inbctrieb nähme 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 Anlaßschaiter 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 Zeil, beispielsweise für 20 Sekunden, während des Anlaufens des Motors der Pumpe geöffnet worden ist. wieder und unterbricht damit die Strömungsmittelzufuhr durch das zusätzliche F.inspritzsystem zu den Dichtflächen 55 und 56 der relativ zueinander umlaufenden Dichtringe.

In bezug auf das Pumpenlaufrad B ist zu bemerken, daß schematisch eine Ausflußleitung 83 angedeutet ist, welche von dem Pumpenauslaß zu der Vorrichtung führt, zu der die Pumpe das Strömungsmittel fördert, welche hier schematisch als ein Kessel 84 dargestellt ist. Eine Einlaßleitung 85 von einer Kondensatpumpe 86 oder einer anderen Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittel (beispielsweise ein Druckbehälter, eine Wasserleitung od. dgl.) führt zu dem Pumpeneinlaß und speist das System mit einem Strömungsmiitel, 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 /um ersten Mal in Betrieb genommen wird oder nachdem die Pumpe ganz oder teilweise zum Zweck einer Reparatur oder aus anderen 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 Pumpcnkammer 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 Gewindeanschlußöffnung 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 F.ntlüftungsventil 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 und die biegsame Leitung 51 füllen kann. Sobald dieser Vorgang stattgefunden hat. ist alle störende Luft aus dem System entfernt worden, und das Ventil 71 kann wieder geschlossen werden. Dann wird das Ventil 73 geschlossen und die Ventile 68, 71 und 73 bleiben normalerweise während des Betriebes der Pumpe geschlossen.

Nachdem das System gefüllt und die Ventile 68, 71 und 73 geschlossen worden sind, kann die Bedienungsperson den Anlaßschalter 78 betätigen, welcher den Motor A anläßt und das Relais 75 erregt, wodurch das Elektromagnetventil 70 geöffnet wird und eine anfängliche Strömungsmittelmenge durch das zusätzliche Einspritzsystem auf die Dichtflächen 55 und 56 der Dichtungen gedrückt wird und diese schmiert. Die Zeitver

f>s rögerung des Relais 75 schließt dann das Ventil 70 wieder, und das normale Schmier- und Kühlsystem der Pumpe übernimmt dann die Aufgabe, die Dichtflächen der Dichtungen 19 und 29 zu schmieren.

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Wie bereits im Vorstehenden erwähnt worden ist, werden vorzugsweise Vorrichtungen vorgesehen, die dazu dienen, die Rückleitung 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, ir. 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

hat. Dann öffnet die Bedienungsperson das Ventil 74, so dem inneren Umfang des Zwischenstückes 39 vorhan-

daß das einströmende Strömungsmittel von der Dich- den ist. Für diesen Zweck kann auf Wunsch auch eine

tungskammer 67 durch die Einlaßöffnung 62, die Ge- besondere Bohrung oder öffnung vorgesehen werden,

windeanschlußöffnung 63, die Rückleitung 66 in das Es ist natürlich wünschenswert daß das Ventil 73 in der

Entlüftungsventil 68 strömen kann. Dadurch wird ge- 15 Nebenschlußleitung während des Betriebes der Pumpe

zeigt, daß die ganze Luft aus dem System in den nor malen 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

geschlossen ist.

Es soll nun kurz auf die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingegangen werden. Im normalen Betrieb, wenn die Pumpe dazu verwendet wird, ein 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 an

dere Strömungsmittelquelle sein. Der Druck, welcher

. _ 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 0, lange nicht starten kann, bis das Ventil geöffnet ist. Wie beispielsweise zu dem Kessel 84. Ein solcher Druck, der schematisch in Fig.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 Durchhiß zwischen tätig geöffnet werden, wenn das Ventil 174 geschlossen der Buchse 16 und der Bohrung U in die Stopfbuchsenist und kein Strömungsmittel durch die Rückleitung kammer 12 ein. Der Strömungsmitteldurchfluß setJ.t oder Abgabeleitung 66 fließen kann. Auf diese Weise sich von da aus fort durch den engen Durchlaß zwikann der Motor in der Ausführung der F i g. 3 keinen sehen 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 Anlaßschalters Flansches 37 in die Dichtungskammer 67 und nach 78 nicht zur Inbetriebnahme des Pumpenmotors A
führt.

Wie F i g. 4 zeigt, ist das Ventil 174 geöffnet und gestattet 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, gebrechungsschalters 175 geschlossen worden sind und langt dann das Strömungsmittel nach oben durch die dadurch der Stromkreis von dem Anlaßschalter zu dem Gewindeschlußöffnung 61 in die zu dem Wärmeaustau-Motor geschlossen ist Wenn daher jetzt der Anlaß- scher 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 nichi Umlauf versetzen. Diese Anordnung gewährleistet, daß vorgesehen oder geöffnet ist (in diesem Zeitpunkt soll die Pumpe nicht unachtsamerweise in Betrieb gesetzt te es normalerweise geöffnet sein), strömt das zur Fül werden kann, ohne daß das Schmier- und Kühlsystem lung dienende Strömungsmittel von der Dichtungskam in Tätigkeit ist, womit eine Beschädigung oder Zerstö- 55 mer 67 durch die Einlaßöffnung 62 und den Abzweig

einlaß 62a in die Leitung 66 und durch das Ventil 6f nach außen. Dadurch wird sämtliche Luft aus dem nor malen Schmiersystem und der Pumpe wie auch au dem Wärmeaustauscher und den Leitungen entfernt.

Dann wird das Ventil 68 geschlossen, und die Ventil· 71 und 73 werden geöffnet. Das durch die Leitung 6< und möglicherweise auch von der Leitung 65 durch dei Wärmeaustauscher 64 zutretende Strömungsmitte

oben durch die Bohrung 60. Es soll angenommen werden, daß das von Hand betätigte Ventil 68 geöffnet und das Ventil 74 geschlossen ist. Das Ventil 73 und das

rung einer oder der beiden Dichtringe 19 und 29 verhindert 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-

fließt dann weiter und füllt die Nebenschlußleitung T.

trieb oder zeitweise in Bereitschaft gehalten und der 65 wie auch die Abzweigleitung 69, die GewindeanschluD

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 dam

strömt das unter einem Druck stehende Strömungsmit- durch die in Axialrichtung angeordnete Hilfsbohrunj

19 Ol 353

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 vor 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 Anlaßschalter 78 betätigen, welcher z.wei 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 Zeitverzögerungsrelais 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 Pumpsystems 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 Abzweigkanal 62a 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 zu-

U) nächst 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 beträchtliehe 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 Molorstromkreis 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

as Dichtung gewährleistet. Vermittels der in den F fg. 3 und 4 dargestellten Sicherheitsschaltervorrichtungen muß das Ventil (hier als Ven'il 174) bezeichnet) geöffnet werden, damit bei Betätigung des Anlaßschalters 78 ein Strom zu dem Motor fließen und diesen starien sowie in Betrieb halten kann. Die Einzelheiten der Anordnung sind ohne weiteres aus einer Betrachtung dei F i g. 3 und 4 ersichtlich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

19 Ol Patentansprüche:

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 ι ο Druck stehenden Schmiermittels angeschlossen ist, wobei das Ventil von einem mit dem Antrieb der Welle gekoppelten Anlaßschalter betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventii (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 Kühlmittelpumpe 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 •st.

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) Entlüftungsventile (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.