DE1905288A1

DE1905288A1 - Zentrifugalpumpe mit Hydraulikdichtungsanordnungen

Info

Publication number: DE1905288A1
Application number: DE19691905288
Authority: DE
Inventors: Studebaker James B; Zagar Irvin F; Gobble Lawrence T
Original assignee: Wilfley & Sons Inc A; AR Wilfley and Sons Inc
Current assignee: Wilfley & Sons Inc A; AR Wilfley and Sons Inc
Priority date: 1968-08-27
Filing date: 1969-02-04
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE6904086U; GB1222598A; NL6900966A; SE350309B; CH496174A; US3515497A; FR1597246A; NL155922B; BE726371A

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauser eooo Manch.η 6ο, ο Cph Dipl.-Ing. Gottfried Leiser Hr_B.b.rg.r.t,-... i» *>· ι ^GWC Patentanwälte Telegramme: Labyrinth München

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Unser Zeioiien: W 772

A. R. WIEKGEY AIiD SOHS, INC.
Denver, Colorado / Y.St.A.

Zentrifugalpumpe mit Hydraulikdichtungsanordnungen

Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugalpumpen, die üblicherweise als Sand- oder Schlammpumpen bezeichnet werden und geeignet sind, ätzende Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten zu pumpen, die Kies, Sand oder andere unlösbare Teilchen mit sich führen. Diese Art von Zentrifugalpumpen ist so konstruiert, daß die Notwendigkeit der Verwendung einer Stopfbuchse zwischen der Antriebswelle und dem Pumpengehäuse vermieden wird.

In derartigen Zentrifugalpumpen ist ein ringförmiger ventilartiger Raum zwischen der Pumpenwelle und dem zugehörigen Pumpengehäuse vorgesehen, wodurch eine reibungslose Anordnung geschaffen wird, wenn die Pumpe läuft. Ein Ventilelement oder eine ringförmige Konstruktion ist vorgesehen, um normalerweise den ventilartigen Raum zu schließen und dieses Ventilelement wird autcmri;isch betätigt, um den vsntilartigen Raum zu öffnen, wenn die

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Pampe läuft, und das Ventilelement dient automatisch zum. Verschließen dieses ventilartigen Saumes, wenn die Antriebswelle aufhört zu laufen-

Um einen Leckverlust von mit der Pumpe durch diesen ventilartigen Raum gepumpter Flüssigkeit zu verhindern, ist eine Einrichtung vorgesehen, um einen hydraulischen Dichtdruck zu bilden, und diese Einrichtung besteht aus geeigneten Pumpenausstoßelementen.

De vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung gegeniil ~r dem USA-Patent 2 660 437 dar, in dem eine Ventileinrichtung ähnlich der vorliegenden Erfindung in derselben allgemeinen Kombination vorgesehen ist» die eine Zentrifugalpumpe mit Ausstoßelementen aufweist, um eine Hydraulikdiohtung zu schaffen.

Bekannte Anordnungen» wie sie beispielsweise in dem oben erwähnten Patent gs^ei^t sind» sind dadurch begrenzt, daß die Attsstcjeleriente derselben sich nur an ein begrenztes Ausmaß von innerem Puupflüssigkeitsdruck anpassen, ohne daS Leckverlust auftritt. Es hat sich als wünschenswert erwiesen, innere Pumpflüssigkeitsdrücke zu verwenden, die größer sind als diejenigen, die init bekannten Anordnungen ohne Leckverlust v/irksam aufrechterhalten werden können.

Ein weiteres bei der Verwendung bekannter Pumpen dieser Art auftretendes Problem ist die !Tatsache, daß keine Mittel zum Reinigen der Ausstoßelemente vorgesehen sind. Das ist eine wichtige Überlegung in solchen Fällen, wo die zu pumpende Flüssigkeit sich verfestigt, erhärtet oder

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zusammenbäckt, wenn die Pumpe nicht arbeitet, wie z. B. im Fall von Zement. In diesen Fällen ist es wichtig, Mittel vorzusehen, um dieses Material aus den vielfachen Hohlräumen der Ausstoßelemerte herauszudrücken.

Bekannte Konstruktionen ähnlicher Pumpen schaffen keine Mittel zum Herstellen einer Flüssigkeitssperre oder einer Dampfdichtung in den Ausstoßelementen. Infolgedessen gibt es dort keine Mittel, um einen Luftdurchtritt in die Pumpe oder einen äußeren Leckverlust von Gasen oder Dämpfen 2u verhindern, die aus der gepumpten Flüssigkeit entstehen. Außerdem können derartige Pumpenanordnungen nicht mit einer negativen Saughöhe arbeiten, da Luft frei in die Pumpe eintreten kann, wenn die Ausstoßelemente die gepumpte Flüssigkeit nicht abdichten.

In der vorliegenden Erfindung schließen die Ausstoßelei~ente eine Vielzahl von Ausstoßplatten mit daran angeiormten Flügeln ein. Die vorliegende Erfindung verwendet ein IIauptausstoßelemer.1, wie es in der Technik bekamr: ist, und 3orgt au3erder.: für eine oder mehrere Zusut^ausstoßpiuuten, die typischerweise mit demselben Durchmesser hergestellt werden wie das Haui:tausstoßelenent. Da die Wirksamkeit des Ausstoßvorganges von dem äußeren Durchmesser des Ausstoßelementes und der Gröie deü nit benachbarxen feststehenden Platten aufrechterhaltenen Freirax^es abhängt, kann die Höhe des innerer, rumpdruckes, dem durch die Ausstoßeleiaente entgegengewirkt werden kann, auf das Zweifache erhöht werden, wenn eine Zusatzaussto3piatίο gemeinsam nit dec: Haupt^usstoßelement verwendet wir d.

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Auf ähnliche Weise kann der innere Pumpdruok, der aufgenommen werden kann, auf das Dreifache erhöht werden, wenn zwei zusätzliche Ausstoßplatten verwendet werden, und die Anzahl der Ausstoßplatten kann erhöht werden, um den gewünschten G-rad des hydraulischen Dichtdruokes zu schaffen, der von den Ausstoßelementen gebildet wird.

Die Ausstoßplatten gemäß der Erfindung können von im wesentlichen gleicher Konstruktion sein, um leicht gegeneinander austauschbar und von einfacher und billiger Konstruktion zu sein. Auf ähnliche Weise können die Trennplattenelemente gemäß der Erfindung alle im wesentlichen untereinander gleich sein.

Die vorliegende Erfindung umfaßt Reinigungselemente durch Schaffung innerer gebohrter Kanäle in bestimmten Teilen der Vorrichtung, wodurch äußere Installationsverbindungen an die Vorrichtung angeschlossen und sauberes Wasser in die Auastoßelemente eingeleitet werden kann.

Die gebohrten Kanäle können durch eine Wand de3 äußersten Abschnitts der Ausstoßelemente münden, so daß sauberes Wasser an diesem Abschnitt der Ausstoßelemente eingeführt werden kann, um gegen das Hauptausstoßelement und die Antriebswelle der Pumpe zurückzufließen und dadurch die Hohlräume zwischen den verschiedenen Abschnitten der Ausstoßelemente auszuspülen, so daß dieser Teil der Konstruktion wirksam gereinigt wird.

In einer abgewandelten Form der Erfindung sind bestimmte Ausstoßplatten so angeordnet, daß ihre Flügel Flüssigkeit entgegengesetzt zueinander pumpen können. Außerdem sind

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Mittel vorgesehen, um eine saubere neutrale Flüssigkeit von einer äußeren Installation her in den Zwischenraum zwischen diesen zuletzt erwähnten Platten einzuführen. Der Druok, der dann von jeder Richtung in den Raum zwischen diesen Platten eingebracht wird, drückt einen Teil der Flüssigkeit in die pumpenden Ausstoßflügel an der Hiederdruckseite, um dadurch eine Zentrifugaldruckkraft zu erzeugen, die dem zugeführten Druck entgegengesetzt ist. Somit wird eine- Flüssigkeitssperre geschaffen, die wirksam einen Austritt von Flüssigkeitsdämpfen aus der Pumpe und einen Eintritt von Luft in die Pumpe verhindert, wodurch eine Dampfdichtung gebildet wird. Auf diese Weise kann die Schlammpumpe mit negativer Saughöhe arbeiten.

Ein enger axialer Freiraum ist zwischen der Außenfläche des Hauptausstoßelementes und der benachbarten feststehenden Platte aufrechterhalten, um die Größe von Schlammoder Sandteilchen zu begrenzen, die durch diesen Freiraum hindurchtreten können. Dadurch wird die Größe des Verschleißes und des Abriebs zwischen den Ausstoßdichtungselementen verhindert.

Die Ausstoßelemente gemäß der Erfindung schließen in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Ausstoßplatten ein, die zur Drehung mit der Pumpenwelle befestigt sind, und feststehende Trennplattenelemente zwisohen den Ausstoßplatten, die an dem Gehäuse befestigt sind. Die Ausstoßplatten haben Flügel, um die gewünschte Pumpwirkung hervorzurufen. Ein enger axialer Freiraum wird zwischen den Flügeln und dan benachbarten feststehenden

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irennplattenelementen aufrechterhalten, um einen Leckverlust über die Flügel zu verringern und die tatsächliche Dichtwirkung dieser Elemente zu verbessern. Wie es bei dem Hauptausstoßelement der Pail ist, drehen sich die Zuaatzausstoßplatten mit der Puiapenwelle und schleudern jegliche Flüssigkeit oder Schlamm, der in dem Ausstoßhohlraum liegt, der zwischen den Ausstoßplatten und den Trennplatten gebildet ist, wodurch an der Flüssigkeit Zentrifugalkräfte hervorgerufen werden, die einen unterschiedlichen Druck erzeugen, der radial nach außen zurimmt, wodurch die ITeigung besteht, inneren Pumpdrücken entgegen zu wirken und den Ausfluß oder den Leckverlust von Flüssigkeit entlang der Pumpenwelle zu verringern oder zu verhindern.

Ein größerer Freiraum wird an der Seite der Ausstoßplatten aufrechterhalten, die keine Flügel tragen, und an den benachbarten feststehenden Abschnitten oder Trennplattenelementen um den SahlamE.tailch.en die Möglichkeit zu geben» sich chne Reibung ocler Abrieb zu bewegen oder frei zu drehen» um dadurch den Verschleiß oder ein Fressen zu verringern»

Sowohl die Ausstoßplatten als auch die Trennplattenelemente sind so angeordnet, daß sie leicht abgenommen werden können, und die Ausstoßplatten sind auf die Pumpenwelle aufgekeilt. Um ein zwangsläufiges Anordnen der Ausbtoßplatten in wirksamer Lage sicherzustellen, ist eine Hülse um die Welle herum angeordnet, um die Ausstoßplatten in genaue wirksame Lage zu bringen. Ein ringförmiges nachgiebiges Element, wie z. B. ein G-ummiring,

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ist zwischen dem Hauptausstoßelement und dieser Hülse angeordnet und sorgt für eine axiale "belastende Kraft, um das genaue Anordnen der Ausstoßplatten sicherzustellen. Dieser Gummiring oder ein ähnliches Element wird zusammengepreßt, wenn die Einzelteile in wirksamer Beziehung zusammengesetzt werden. Der Hauptvorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß sie keine äußerst engen Abmessungstoleranzen erfordert, die sonst erforderlich wären. Sie vereinfacht auch den Zusammenbau der Teile durch Ausschaltung von komplizierten und kostspieligen Anordnungs-und Klemmelementen, wie z. B. Schnappringen oder Lagermuttern und dergleichen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeiohnung beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine teilweise abgebrochene Ansicht einer Zentrifugalpumpe gemäß der Erfindung;

Pig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion;

Fig. 3 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen;

Figc 4 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 4-4 in Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen;

Fig. 5 einen Schnitt in wesentlichen entlang der Linie 5-5 in Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen;

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Pig. 6 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 6-6 in Fig. 2 'in Richtung der Pfeile gesehen;

Fir. 7 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Pumpenkonstruktion ähnlich der in Fig. 2 gezeigten, die eine abgewandelte Form der Erfindung zeigt, und

8 einen Längsschnitt durch noch eine v/eitere Abwandlung der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 weist eine Schlammpumpe ein Unterteil 10 mit einem horizontalen Unterteilabschnitt 12 auf. Ein hinterer aufrechter Abschnitt 14 erstreckt sich von dem Unterteil 10 nach oben, und ein vorderer Stiitzabschnitt 16 ist auf dem Unterteil vorgesehen. Ein Element 18 ist starr an dem Abschnitt 16 des Unterteils befestigt und der Einlaßabschnitt 20 des Gehäuses der Pumpe ist mit diesem aus einem Stück geformt. Ein mittlerer ringförmiger Gehäuseabschnitt 22 ist an den Einlaßabschnitt 20 angrenzend angeordnet, und ein ringförmiges Dichtungselement 21 ist dazwischen angeordnet und besteht aus Gummi od. dgl. Ein Austrittsgehäuseabschnitt 24 ist an den Abschnitt 22 angrenzend abgestützt und hat einen Austrittshals 26, während der Einlaßhals für den Einlaßabschnitt des Gehäuses in der Zeichnung nicht gezeigt ist.

Eine herkömmliche IlUgelradwelle 30 ist auf zwei getrennten Lagern drehbar, die in einem Zylinder 36 getragen werden, der wiederum an äußeren Ende durch den aufrechten Abschnitt 14 und eine Kappe 32 getragen wird. Das

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innere Ende läuft in einen Befestigungsflansch 38 aus. Das innere Lager ist innerhalb eines Abschnitts 34 des Zylinders 36 angeordnet.

Wie es am deutlichsten in Fig. 2 zu sehen i3t, ist der Plansch 38 durch eine Vielzahl von Schrauben 40 mit einem Gehäuse 42 verbunden, das einen längsgerichteten zylindrischen Abschnitt bildet, wie es später ausführlicher beschrieben wird. Das Gehäuse hat eine Öffnung 46 zum Anschließen der Pumpe an die Umgebungsluft.

Ein im wesentlichen L-förmiger Stopfbüchsenring 50 wird von einer Vielzahl von Bolzen 52 getragen, die an dem Einlaßabschnitt 20 des Gehäuses befestigt sind und sich durch entsprechende Bohrungen in dem Stopfbüchsenring hindurcherstrecken, und Muttern 54 3ind auf die äußeren mit Gewinde versehenen Enden von ihnen aufgeschraub υ. Der Stopfbüchsenring kann ein ringförmiges Dichtungselement 56, wie z. B. einen Guiamiring, in der dargestellten Betriebsstellung zusammendrücken, um eine wirksame Dichtung mit dem später beschriebenen Pormring zu schaffen.

Ein herkömmliches Flügelrad 60 ist am vorderen Ende der Welle 30 angeordnet und auf ihr lösbar mittels einer Mutter 62 befestigt, die auf ein äußeres mit Gewinde versehenes Ende der Welle aufgeschraubt ist. Diese Konstruktion bietet die Möglichkeit, die Einzelteile der Ausstoßelemente leicht zusammensetzen und auseinandernahmen su können, wie es später beschrieben wird.

Das Hauptausstoßelement 64 umfaßt einen Abschnitt, der eine ringförmige Schulter 66 der Welle berührt, um das

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Ilauptausstoßeleiaent genau anzuordnen, und ein G-ummidichtungsring 65 od. dgl. ist zwischen dem Flügelrad und dem ilauptaus at oßelenient vorgesehen, um dazwischen eine Dichtung herzustellen.

wie es in Fig. 5 zu sehen ist, achließt das ilauptausstoßelement 64- ein Paar llingagericLtete Abschnitte 67 ein, die in entsprechende Luten in der Innenfläche einer Habe 61 des Flügelrades 60 hineinpassen, so daß sich das Hauptausstoßelement mit dem Flügelrad und der Flügelradv/elle während des Betriebes der Pumpe dreht.

Daa ilauptausstoßelement γ/eist eine glatte geformte Oberfläche 68 auf, die die Sinlaßgestalt des Ansaugabachnitts des Gehäuses bildet, um Flüssigkeit oder Schlamm in den Jiniauf des Flügelrades zu lenken. Das Ausstoßelement weist auch eine Vielzahl von radial gerichteten Flügeln auf, vi±e es am deutlichsten in Pig. 3 zu sehen ist, und die Außenkanten oder die Außenfläche dieses Ilauptaus st oßelenentes, die durch die 3ezugazalil 72 dargestellt ist, verlauft in dichter .Sähe mit einer benachbarten feststehenden Platte, und dieser enge aziale Freiraum begrenzt die 3-rüße der Schlamm- oder Sandteilchen, die durch den Freiraumabschnitt 74 hindurehtrsten können. Die Flügel 70 des Aus stoßelementes üben auf jede zwischen ihnen befindliche Flüssigkeit oder einen Schlamm eine radial gerichtete Zentrifugalkraft aus und verringern oder verhindern dadurch einen Leckverlust radial nach innen von der Pumpe gegen die Pumpenv;elle.

Eine Ilaupthülse 80 umgibt die üfliigelradwelle, dreht sich mit ihr und weist an ihrem äußeren Ende einen bejiierf or-

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niigen Labyriiitlxabschnitt 82 auf, der einen feststehenden zylindrischen Labyrinthabschnitt 84 umgibt, der einen äußeren Flanschabachnitt 86 aufweist, der mittels Schrauben 88 an dem Flansch 38 befestigL ist. Geeignete ringförmige DichtungseleTnente 90 sind innerhall) dieses feststehenden Labyrinthabschnitts 84 vorgesehen, und die zusammenarbeitenden Labyrinthabschnitte 82 und 84 bilden eine Schutzvorrichtung für die benaohbarten inneren Lagerelemer.te.

Die Haupthülse 80 kann eine Konstruktion aufweisen, die ic. wesentlicheu der in der ToA-x-atentschrift 2 660 487 gezeigten gleich ist und die dort nit der Eezugszahl 39 bezeichnet ist. Aus diesen Grund wird keine ins einzelne gehende Beschreibung der Haupthülse in der vorliegenden Beschreibung für notwendig gehalten.

Eine Vielzahl von Gewicht she-bain ICO sinl schwenkbar von einer. Drehkreuz 102 getragen, und diese Hebel and das Drehkreuz sind im. wesentlicher, dieselben wie sie in der oben erwähnten 'JSÄ-^ai-jr.toohrift gezeigt sind. Diese Gewichtshebel können auf eine Stützpia-te 1C4 einwirke;., die ve:, ähnlicher Konstruktion i3t wi« die Stützplatte 7* der eben erwähnten UdA-rutentoo/.irLft. und c-lr. Tentilele-™e::t ICo ist an dieser St'^zvlatt- befestigt und wird von ihr getragen, luiä. dieses Ventilelem-ant lOS ist dem 7eiitileien--i:it 72 der ober. ervvLihn^en USA-Jrater.tschrift ähnlioh. Die Stlitzvlatte '.CA- wird r.omalez'wsise r;enä2 Fig. - diircl: eiiie Vielzahl vcr. in: Abstand voneinander angeordneten Federn 'ΊΟ nach links gedrückt, die in entsprechenden K-hlrHunur. 1*2 in der Haupthülse 80 vorgesehan sind.

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Die Zusammenarbeit zv/isohen der Stiitzplatte, dem Ventilelement und den Gewichtshebeln ist derjenigen ähnlich, wie sie in Verbindung mit der oben erwähnten USA-Patentschrift beschrieben wurde.

Die Ausstoßeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein Paar Susatzausstoßplatten 120 und 124 ein, die fest angeformte ringförmige ITabenabschnitte 122 bzw. 126 aufweisen. Obv/ohl in der Zeichnung zwei Zusatzausstoßplatten gezeigt sind, dürfte es verständlich sein, daß eine oder mehrere dieser Ausstoßplatten in. Längsrichtung entlang der Pumpenwelle von dem Hauptausstoßeleiiient aus angeordnet sein können, um den oben erläuterten hydraulischen Dichtungseffekt zu erhöhen. Bs wird bemerkt werden, daß der Außeiidurchmesser der Ausstoßplatten im wesentlichen derselbe sein kann wie derjenige des Ilauptausstoßelementes oder größer, um zusätzlichen V/iderstand gegen Leckverlust zu bieten. Die Ausstoßplatten 120 und 124 haben radialgerichtete Flügel 130 bzw. 132, die an ihnen angeformt sind, und wie es am deutlichsten aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind sechs radialgerichtete riügel 132 er. der Ausstoßplatte 124 vorgesehen. Es sollte verständlich sein, daß jede geeignete Anzahl von Flügeln an jeder Ausstoßplatte vorgesehen sein kann und daß die Ausstoßplatten in wesentlichen von gleicher Konstruktion s ind.

Wie es an deutlichsten in Pig· 2 zu sehen ist, sind die Ausstoßplatten 120 und 124 in wirksamer Stellung dargestellt, und eine Bewegung derselben nach rechts von der dargestellten Stellung aus wird durch den Eingriff der

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Ausstoßplatte 120 mit der Haupthiilse 80 verhindert. Die Ausstoßplatten 120 und 124 sind voneinander getrennt und können von der Flügelradwelle entfernt werden. Die Ausstoßplatten sind zur Drehung mit der Flügelradwelle duroh einen Keil 138 verbunden, der in entsprechend fluchtende Nuten eingreift, die in der Welle und in den Ausstoßplatten vorgesehen sind.

Eine ringförmige Wellenhülse HO iat in umgebender Beziehung zu der Flügelradwelle angeordnet und auf ihr entlang verschiebbar. Ein ringförmiges nachgiebiges Element 142 in Form eines Gummiringes od. dgl. ist zwischen der Wellenhülse und dem Hauptausstoßelement angeordnet und zwischen ihnen zusammengedrückt, um normalerweise die Wellenhülse gemäß der Zeichnung nach rechts zu drücken und dadurch eine zwangsläufige Anordnung der Ausstoßplatten 120 und 124 in der dargestellten wirksamen Stellung sicherzustellen.

Ein Formring 150 ist abnehmbar in dem Einlaßabschnitt 20 des Gehäuses angeordnet und auf seiner vorderen oder inneren Seite sanft gebogen, um den Flüssigkeitsdurchtrittswiderstand am Einlaß der Pumpe zu verringern und dem Abrieb durch die Schlammteilchen weniger unterworfen zu sein, die durch den Formring in das Flügelrad eintreten.

Eine Vielzahl von Bolzen 152, beispielsweise vier, sind dauerhaft an dem Formring befestigt,und erstrecken sich durch entsprechende in dem zylindrischen Abschnitt des vorher beschriebenen Gehäuses vorgesehene Bohrungen nach außen. Muttern 154 sind auf die äußeren mit Gewinde ver-

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sehenen Enden der Bolzen 152 aufgeschraubt, um eine Klemmanordnung für die nachfolgend "beschriebenen Trennplatten zu bilden.

Ein erstes Paar ringförmiger Trennplatten 160 und 162 sind am besten in Fig. 2 zu sehen und haben im wesentlichen I-förmigen Querschnitt. Eine dritte feststehende Trennplatte 164 hat im wesentlichen scheibenförmige Gestalt und kann als Deckplatte bezeichnet werden. Aus Pig. 2 wird ersichtlich sein, daß diese Platten in wirksamer geklemmter Beziehung durch die Zusammenarbeit zwischen dem zylindrischen Abschnitt 44 des Gehäuses und dem Formring 150 gehalten werden, so daß diese Platten relativ zu dem zugehörigen Gehäuse in fester Lage gehalten werden.

Geeignete Dichtungen 166, 168 und 170 in Form von Gummi-O-Ringen od. dgl. sind zv/ischen den äußeren Abschnitten dieser Platten und den umgebenden Teilen angeordnet, um einen äußeren Leckverlust zu verhindern. Eine v/eitere Dichtung 172 ist zwischen der Platte 164 und den Abschnitt 44 des Gehäuses zusammengedrückt.

Die durch den Formring 150 gebildete Klemraanordnung ist derart, daß der Formring leicht entfernt werden kann und dadurch ermöglicht, daß die Ausstoßplatten und die Trennplatten von der Pumpenanordnung durch Herunterschieben der Ausstoßplatten von der Flügelradwelle gegen das Fliigelradende der Welle abgenommen v/erden können, während abwechselnd die Trennplatten durch die Öffnungen im Einlaßabschnitt des Gehäuses herausgenommen werden. Diese

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Anordnung der Einzelteile kann durchgeführt werden, ohne die Hauptlageranordnung, die Welle oder die Antriebskupplung zu stören, v/oduroh die Wartung und Überholung erleichtert wird.

Wie es vorher erwähnt wurde, ist ein enger axialer Preiraum zwischen der Flügelseite jeder der Äusstoßplatten und der benachbarten feststehenden Trennplatte aufrechterhalten. Andererseits ist ein größerer Freiraum zwischen der Seite der Ausstoßpiatten, die keine Flügel trägt und der benachbarten feststehenden Platte vorgeseher..

Die äußerste feststehende Platte, ü. h. die Deckplatte 164 gemäß dieser AusfUiirungsforra der Erfindung, erfüllt einen dreifachen Zweck. Erstens bildet sie eine feststehende Fläche, gegen die die am weitesten rechts liegende Ausstoßpiatte 120 wirkt, wobei sie die Druckdifferenzkräfte hervorruft, um äußeren Leckverlust zu verhindern. Zweitens bildet sie eine flache starre Fläche, auf der das biegsame, nienbranartige Dichtungselement 108 des Rückschlagventils aufsitzt, wenn die raupe nicht läuft, un eine zwangsläufige äußere Diclifjuv: zu. bilden. Drittens enthält die feststehende Platte 164. innere gebohrte Kanäle, die Εΐΐΐ äußeren Instaliaticiien verbunden sind, so dafi klares. Y/as^er in den äußersten Hohlraum des Aussto£- eiementea eingeleitet werden kann, an einen Reinigungsvorgang durchsuf'ihrer., wie es cc er. ceoshrieber. wurde.

In Fir. c ist die Anordnung cur. Ür.leiren vcn Un^-;;er Li'uck stehender Flüssigkeit in die Aussζczeinrichtung gezeigt, um den Reinigungsvorgang durcbsuföhx*en. Sin geeigneter

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Rohransohluß ist an der nach außen gerichteten Fläche des zylindrischen Abschnitts 44 des Gehäuses vorgesehen und kann mit einer entsprechenden äußeren Druckflüssigkeitsquelle verbunden werden. Der Rohranschluß ist mit einer längsgerichteten Bohrung 180 verbunden, die mit einem radialgerichteten Querkanal 182 in Verbindung steht, der die Reinigungsflüssigkeit zur Innenbohrung des zylindrischen Abschnitts 44 fördert.

Die radiale äußere Fläche der feststehenden Platte 164 ist mit einer Ringnut 186 versehen, die so angeordnet ist, daß sie Flüssigkeit von dem Querkanal 182 aufnehmen kann. Ein radialgerichteter gebohrter Kanal 190 ist in der Platte 164 vorgesehen und steht mit der Ringnut 186 in Verbindung. Der Kanal 190 y/iederum steht mit einem gebohrten Kanal 192 in Verbindung, der sich in Längsrichtung der Pumpe erstreckt und an der Stirnfläche der Platte 164 mündet, die dem Flügelradende der Pumpe zugewandt ist.

Somit kann Flüssigkeit durch die gebohrten Kanäle hindurch eingeführt werden, um vom äußeren Ende der Ausstoßeinrichtung zum dem Hauptau,sstoßelement und zum Flügelrad der Pumpe zu strömen, um die Ausstoßhohlräume auszuwaschen, wenn es erwünscht ist. Der Flüssigkeitsstrom durch die Reinigungsanordnung kann düron geeignete Mittel gesteuert werden, wie z* B. ein Ventil odU dgl. (nicht gezeigt).

In Fig. 7 ist eine abgewandelte Form der Erfindung dargestellt, wobei Teile, die den vorherbesahriebenen ähnlich sind, mit denselben 'Bezugszahlen mit einem Index-

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strioh bezeichnet sind. Die Gesamtanordnung ist im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 2 ähnlich., mit der Ausnahme, daß die Ausstoßplatte 124* so abgewandelt worden ist, daß die Flügel 132' an der entgegengesetzten Seite der Platte gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Darstellung angeordnet sind. Somit neigen die beiden Ausstoßplatten 120' und 124' dazu, die Flüssigkeit in Richtung der Pfeile zu pumpen, so daß die beiden Ausstoßplatten gegeneinander pumpen.

In dieser Form der Erfindung schließt die Einrichtung zum Einführen von Flüssigkeit von einer äußeren Flüssigkeitsquelle her einen Rohransohluß 200 ein, der dem Rohransohluß der vorigen Ausführungsform entspricht und mit einem längsgerichteten gebohrten Kanal 202 in Verbindung steht. Dieser Kanal wiederum steht mit einem Querkanal 204 in Verbindungι der dem Kanal 182 der vorigen Ausführungsform entspricht. Ώβν Hauptunterschied in dieser Form der Erfindung ist die Tatsache, daS der Querlcanal 204 an einer anderen LängeeteXlunf entlang der Welle vom Querkanal 182 aus angeordnet ist* Per Querkanal 182 steht mit einem gebohrten Kanal in der Platte 164 in Verbindung, während der Querkanal 204 gemäß Fig. 7»mit einem gebohrten Kanal in der feststehenden Platte 162' in Verbindung steht.

Vie es in Pig. 7 »u sehen ist, steht der Querkanal 204 mit einer ringförmigen Nut 206 in Verbindung, die in der radial nach außen weisenden Fläche der feststehenden Platte 162' vorgesehen ist.

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Die Platte 162' wiederum ist mit einem oder mehreren radialgeriohteten gebohrten Kanälen 208 versehen, die mit den Enden der Nut 206 in Verbindung stehen und durch die radiale innere Fläche 210-der Platte münden.

Wenn eine saubere neutrale Flüssigkeit durch die in Pig. gezeigten Kanäle in den Ausstoßhohlraum zwischen den Ausstoßplatten 120' und 124' eingeführt wird, wird eine Flüssigkeitssperre geachaffen» die wirksam verhindert» daß Flüssigkeitsdämpfe oder Luft hindurchtreten. Da die Flügel auf den Platten 120' und 124' in entgegengesetzte Richtungen pumpen, drückt jeglicher von einer Seite dieser Flüssigkeitssperre aufgebrachter Druck diesen Teil der Flüssigkeit in die Ausstoßflügel auf der ITnterdruokseite der Anordnung und erzeugt dadurch eine zentrifugale Druckkraft, die dem aufgebrachten Druok entgegenwirkt, um den Durchtritt von Dämpfen durch die Flüssigkeitssperre zu verhindern.

In I¹Ig. θ dt ι· Zeichnung let die Erfindung in einer Säurepumpe angeordnet. Sine flügelradwelle 220 ist drehbar in vorderen Lagern 222 gelagert, die in einem Eahmen getragen sind. Es sollte verständlich sein, daß der Abschnitt der Pumpe rechte von dem dargestellten herkömmliche Konstruktion aufweist.

Sin kurcer Zylinder oder Pompentr&ger 230 wird von dem Rahmen getragen und hat einen Ablaufauslaß 252, der duroh den unteren Teil hindurch ausgebildet ist. Der Pumpenträger weist auch Befestigungaanaätze 234 auf, in denen Bohrungen zum Aufnehmen von Schrauben 236 ausgebildet

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sind. Eine Gehäuseplatte 240 ist in angrenzende Beziehung zu dem Pumpenträger angeordnet und ein Gehäuse 242 ist an die Gehäusepiatte angrenzend angeordnet, wobei eine entsprechende Dichtung 243 dazwischen angeordnet ist. Das Gehäuse hat eine Vielzahl von angeformten Ansätzen 244 mit durchgehenden Bohrungen zum Aufnehmen der Schrauben 236, und Muttern 246 sind auf die äußeren Gewindeenden der Sohrauben aufgeschraubt, um die Teile in der dargestellten zusammengebauten Beziehung zu halten.

Das Gehäuse weist einen Einlaß 250 für die zu pumperde Flüssigkeit auf. Ein Gehüu3everschleißring 252 wird von dem Gehäuse in der ITühe des Einlasses getragen. Ein Flügelrad 260 von herkömmlicher Konstruktion weist einen Ilabenabschnitt 262 auf, der auf das vordere Gewindeende der Flügelradwelle 220 aufgeschraubt ist. Das HauptausstoSelement 2όό wird ebenfalls von den Flügelrad getragen und dreht sich mit ihn.

iäin Gehausepiatten-Labyrintlvring 270 ist in dem Pumpenträger 230 in der Ilahe der Sehäusepiatte 240 getragen. Sin Paar ringförmige Srennplatten 274 und ^76, die den vorherbeschriebenen ähnlich sind, sind in aneinanderstoßender Beziehung und an den labyrinthring angrenzend angeordnet.

Wie in der vorherbeschrisbenen Abwandlung aind ein Paar Zuaatsauaetoßplatten 284 und 286 in den durch die Trennplatten gebildeten Zwischenräumen angeordnet. Diese Ausatoßplatten haben feat angeformte ringförmige iiabenabschnittt 288 bzw. 290. Diese Zusatzausstoßplatten können

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von beliebiger Anzahl und von jedem gewünschten Durchmesser sein. Die Ausstoßplatten haben radial gerichtete Flügel 294 bnw. 296 ähnlich der Flügel der vorherbeschriebenen Ausstoßplatten.

Eine Deckplatte 300 ist innerhalb des Pumpenträgers 230 getragen, und ein Rückschlagventilgehäuse 304 ist mit der Deckplatte durch eine Vielzahl von Schrauben 306 verbunden, die sich durch entsprechende Bohrungen in diesen Elementen erstrecken.

jiin ringförmiges rotierendes Dichtungselement 310 ist an der Welle 220 befestigt, und der äußere Umfang dieses rotierenden Dichtungselenentes ist von dem Rückschlagventilgehäuse 3O4 im Abstand angeordnet, um einen AuslaSzwischenraum 312 dazwischen zu bilden.

Eine biegsame Rückschlagventilmembran 320 aus einer Ringscheibe aus Gummi od. dgl. ist in der Uähe des Rückschlagventilgehäuses vorgesehen und wird durch einen Klemmring 322 in wirksanier Stellung gehalten. Diese Liembran wird in der dargestellten geschlossenen Stellung durch den Flüssigkeitsdruck in der Pumpe ι gehalten, wenn die Pumpe nicht arbeitet. Wenn die Pumpe arbeitet wird andererseits das Flügelrad ein Vakuum erzeugen, das die Liembran nach links bewegt, um einen Reibkontakt zu verhindern, während die Pumpe arbeitet.

Eine herkömmliche Frontlagerkappe 330 und eine Frontlagerkappendichtung 332 sind in der Uähe des Frontlagers 222 vorgesehen, das vorher beschrieben wurde.

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Wie in den vorherbeschriebenen Auaführungsf oi'iaen der Erfindung wird ein enger axialer Freirauin zwischen der Flügelseite jeder der Ausstoi3platten und der angrenzenden feststehenden Trennplatten aufrechterhalten, und ein größerer Freiraum wird zwischen der Seite der Aussucßplatten, die .keine Flügel tragen, und der angrenzenden feststehenden Platte aufrechterhalten.

Die Ausstoßplatten 284 und 286 sind zur Drehung mit der Flügelradwelle 220 verbunden, während die ihnen benachbarten Trennplatte!! an den benachbarten feststehenden •Teilen der Punye befestigt sind. Diese Zuoaüsausstoßplatten diene;, dazu, die ilydraulikdiohtung zu erhöhen, die beim lauf der Pumpe erzeugt wird.

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Claims

Patentans p r U. ehe

/1 Λ Zentrifugalpumpe mit; einem Gehäuse, einer in dem ^-^ Gehäuse drehbaren Welle und einem von der Welle getragenen Flügelrad, gekennzeichnet durch einen ventilartigen Raum, der zwischen der Welle und dem Gehäuse begrenzt ist, eine Yentileinrichl'ung zum Öffnen dieses Raumes, wenn die Pumpe läuft und zum 3chliei3?3n des Raumes zu anderen Zeiten, und eine Ausstoßeinrichtung, die zwischen dem Flügelrad und der Ventileinrichtung angeordnet ist, um eine Hydraulikdichtun." zu schaffen, wenn die Pumpe läuft, wobei die Ausstoßeinrichtung eine Vielzahl von Ausstoßelemer.ten einschließt, die zur Drehung mit der Welle verbunden und voneinander im Abstand angeordnet sind, um die liydrauliicdichtung zu erhöhen, wenn die Pumpe läuft.

2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Ausstoßelerx-nten voneinander getrennt und von der Pumpe lösbar sind.

3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Aus3~oßelementen voneinander entlang der Welle im Abstand angeordnet sind.

4· Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Aus-" stoßelementen eine Vielzahl von Ausstoßplatten einschließt, von denen ;jede angeformte Ausstoßflügel

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auf v/eist, und daß die Platten voneinander entlang der Y/elle im Abstand angeordnet sind.

5. Zentrifugalpumpe nach Anspruch /., gekennzeichnet durch Trennplatten zwischen benachbarten Ausstoßplatten, wolei die Trennplatten von dem Gehäuse getragen werden und in bezug auf dieses feat angeordnet sind.

6. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen schmalen !"reiraud zwischen den Flügeln jeder der Ausstoßplatten und benachbarter l'rennplatten.

7. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Vielzahl von Ausstoßelemer.ten eine Vielzahl vor. Auastoßplatten, die entlang der Welle iia Abstand angeordnet sind, eine Vielzahl von Trennplatten, die abv<ecii3elnd in Abstandsbeziehung mit den Auestcßpiatten angeordnet sind, und Llittel aufweiser., die die l'rennplatten in wirksamer Lage relativ zu dem Gehäuse tragen.

ü. Zentrifugalpumpe nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl vcn Ausatoßelenc-nten eine Vielzahl von AusstoSpiatxen, die entlang der Welle in Abstand angeordnet sind, eine Hülse, die in umgebender Beziehung zu der Welle angeordnet ist, uu die Ausjtoßplatxen in wirksamer Lage zu halten, unl nachgiebige LIitxel aufweisen, um die Hülse in wirksame Lagο zu belasten.

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9. Zentrifugalpumpe naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen. Ilittel aus einem ringförmigen nachgiebigen Element bestehen, das in umgebender Besiehung zu der Welle angeordnet ist und die Hülse berührt.

10. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da2 die Vielzahl von Ausstoßeleuyiiten eine Vielzahl von Ausstoßplatten, an denen Flügel

• angeformt sind, Sreniiplatten, die in der HUhe der Ausstoßplatten und zwischen diesen angeordnet sind und LIittel einschließen, um unter Druck stehende Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen den Ausatoßplatten und den Trennplatten einzuführen, um dies-:.n Zwischenraum zu reinigen, wenn es erwünscht ist.

11. Zentrifugalpumpe nach Anspruch- 10, dadurch gekennzeichnet,, daZ die LIittel zum Linfuhren von unter Druck stehender Flüssigkeit mit dem äußersten Abschnitt der 2rennplatten verbunden sind, um Flüssi/ikei-j in den Zwischenraum zwischen den Trennplatten und den AusstcSplatten einzuführen-und unter Druck stehende Flüssigkeit zurück zu der Ausstoßeinrichtung der rumpe zu drücken.

12. Zentrifugalpumpe nach Anspruch. 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Erzeugen einer Flüssigkeitssperre an einem Zv/ischenabachnitt der Ausstoßeinrichtung, um eins Dampfdichtung zu bilden.

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13° Zentrifugalpumpe nach Anspruch 12, daduroh gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen einer Flüssigkeitssperre eine Vielzahl von AusstoßplatCen mit Flügeln daran aufweisen und daß die Flügel der Ausstoßplatten in entgegengesetzte Richtungen weisen,' ao daß die Ausstoßplatten Flüssigkeit gegeneinander pumpen.

14· Zentrifugalpumpe nach Anspruch 13» gekennzeichnet durch Mittel zum Einführen von unter Druck stehender Flüssigkeit an eine ütelle zv/isohen den Ausstoßplatten.

15· !iiontrii'iigalpumpe nach Anspruch I, doduroh gekennzeichnet, daß die Ventileinriohtung relativ bewegliche Abschnitte, dia j inen Auslaßraiu.. bilden, und eine Rückschlagventil luoiubran auf v/eist, die in der llähe dieser Abschnitte luid in überdeckender Beziehung zu dem Auslaßraua angeordnet ist, um don Auslaßraum abzudichten, wenn die Pumpe nicht läuft.

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