DE2405772A1

DE2405772A1 - Vorrichtung an einer eintauchbaren fluessigkeitspumpe

Info

Publication number: DE2405772A1
Application number: DE19742405772
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: Thune Eureka AS
Current assignee: Thune Eureka AS
Priority date: 1973-07-05
Filing date: 1974-02-07
Publication date: 1975-01-23
Also published as: NO138608B; DE2405772B2; NO138608C; SE7402151L; DE2405772C3; JPS5023002A; US3898015A; NO276673L; ES423425A1

Description

-iiuasKA A/s, 240 57 7

Drarnmensveien 130, Oslo 2./Norweger.

HUBBUCH

Vorrichtung an einer eintauchbaren Flüssigkeitspumpe.

5. Feb. 1974

Me Erfindung "betrifft eintauchbare FLüssigkeitspumpen mit einem um die Antriebsvrelle vorgesehenen Leclcagerauffl.

Bei derartigen Pumpenanlagen, die gewöhnlich an Bord von Schiffen benutzt werden, ist die Dichtung für das Hydrauliköl in der Regel eine mechanische .Dichtung einer sehr guten Qualität. Die Dichtung arbeitet u/iter idealen Verhältnissen, mit gesteuerter ölKirkulation, was nahezu O-Leckage und eine Lebensdauer von mehreren Jahren bei kontinuierlichem Betrieb gewährleistet. Eventuelle Ölleckage wird von einem Abwurfring auf der Antriebswelle

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zu einem eigenen Leckagesaramelraum geführt, der wesentlich mehr als das Ol fasst, das Gelegenheit dazu hat, aus dem Lagergehäuse und dem stillstehenden ilydrauliianotor hinaussulecicen. Mittels eines neutralen Druckgases kann die Leckage in dein Leckagesammelraum aus dem Leckagesanunelraum, z.B. auf das Schiffsdeck hinaus, herausgebracht werden.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, das Dicntungsarrangenent an Pumpen der einleitungsv/eise genannten Art 2:11 verbessern, und hat auch KrKielung eines automatischen Leckagetransports zum Deck zur Aufgabe.

Dies wird erfindttngsgemäss dadurch erzielt, dass der Leckagesamnielraum dadurch als ein "rotierender " Leckagesamiuelraum ausgebildet wird, dass er von einer Stationärwand und einer mit der Antriebswelle rotierenden Wand begrenzt v/ird. V/ährend des Betriebs der Pumpe wird eventuelle Leckage dann in dem Leckagesammelraum nach aussen geschleudert werden und von einer in dem Leckagesammeiraum vorgesehenen Einrichtung aufgefangen v/erden können, an die eine Leitung angeschlossen ist, die z.B. hinauf zu einem Anzeigegef-äss an Deck führen kann. Wenn sich die Pumpe in Gang befindet, wird eventuelle Leckage von der Zentrifugalkraft hinausgeschleudert v/erden und als ein Ring zuäusserst in dem Leckagesamme] raum in einer solchen von der Geschwindigkeit bestimmten Höhe stehenbleiben, die da^u ausreicht, die Leckage hinauf in z.B. ein Anzeigegefäss zu drücken.

Die mit der Antriebswelle rotierende Wand in dem Leckagesammelraum kann als ein eigenes auf die Antriebswelle aufgesetztes Element ausgebildet sein, kann aber, wenn es sich um eine Zentrifugalpumpe handelt, vorteilhafter Weise von dem Laufrad der Pumpe gebildet werden.

Die Vorrichtung sum Auffangen von v/ährend des Betriebs herausgeschleuderter Leckage kann als ein Auffansrventil ausgebildet sein. Dieses Auffangventil kann vorteilhafter ϊ/eise mit einem Rückschlagventil zum Hinausdrücken von Leckage bei Stillstand mittels eines neutralen Druckgases, das dem Leckagesammelraum zugeführt v/ird, kombiniert

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werden.

Erfindungsgemäss ist deshalb eine Ventileinheit geschaffen worden, die zwei Rückschlagventile mit gemeinsamer Feder, aber mit grösserem Sitzdurchmesser des bei Stillstand benutzten Rückschlagventils in sich fasst, wobei Leckage mittels eines neutralen Druckgases hinausgedrückt wird. Wenn der Leckagesamine3raum unter Gasdruck gesetzt wird, wird das kombinierte Ventil zulassen, dass eventuelles Leckageöl von dem Boden des Leckagesammelräums durch das grosste Rückschlagventil und hinauf durch einen Ölleckageschlauch geführt wird. Der öffnungsdruck für das kleinste Ventil wird wegen der gemeinsamen Feder und wegen des Unterschieds in dem Sitzdurchmesser höher sein, so dass der Gasdruck auf diesem Wege, "d.h. durch das Auffangventil selbst, nicht entweichen kann. Wahrend des Betriebs wird der Aufstaudruck des Leckageringes die Leckage durch das kleinste Ventil treiben, während das grösste Ventil dann dichthält, und auch in diesem Fall wird die Leckage deshalb zum Deck gesandt v/erden, ,jetzt unter Beeinflussung des Aufstauungsdruckes.

Der Leckagesammelraüm wird vorteilhafter Weise zusammen mit einer sogenannten Druckkammer benutzt, die in dem Lagergehäuse über dem Leckagesammeiraum ausgebildet ist, da die mit der Treibwelle rotierende Wand bzw. das Laufrad eine Verlängerung in Form eines Kragens hat, der zur Bildung eines Rotationsspalts zwischen dem Leckagesammelraüm und der Druckkammer hoch- und an einer Wand in der Iiammer entlang in diese hineinragt.

Vorteilhafter Weise wird in der Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Leckagesammeiraum ein Rückschlagventil vorgesehen, welches während des Betriebs der Pumpe offen ist.

!'■!achstehend wird die Wrfindung anhand eines in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiels näher erklärt.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine eintauchbare Pumpe. Die Wesentlichstender gezeigten Komponenten sind

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das Lagergehäuse 24, die Antriebsv/ell ο 20, das auf der Ai'triobr;-7elie montierte Laufrad 27 ir. dor l'unipe und das

Die Antriebswelle 20 ist mitüels Kugellagern 22 und 23 in dem Lagergehäuse 24 aufgelagert. Die Antriebs-γ/elle 20 kommt von dem angedeuteten hydraulischen Iiotor 21.

Das Laufrad 27 begrenzt zxisanmen niit den¹ Larergehäuso 24 einen Leckagesanünelraum 2o.

Der Lecka/resa.mme] raum kann natürlich auch von einen; eigenen Teil begrenzt sein, der auf der Antriebswelle montiert ist und zusammen mit dieser rotiert und der keinen Teil des Laufrads bildet, was z.B. der Paul seiv kann, wenn die iiinSäugöffnung des Laufrads nach oben gekehrt ist oder wenn es sich um ein sogenanntes Doppellaufrad handelt. Die Modifikationen, die dann in der .Konstruktion vorgenommen werden müssen, werden für einen Fachmann selbstverständlich sein und sind deshalb hier nicht näher gezeigt oder bescnriebcn.

Über dein Leckagesammelraurn 26 ist in dem Lagergehäuse eine Druckkammer 28 ausgebildet. Der obere Kragen des Laufrads 27 erstreckt sich in die Druckkammer 28 hiiiein und verläuft nach aussen und nach oben leicht konisch. Der Kragen 29 ist mit Transportgewinden '50 versehen, die nach ir.TiGη ^r-;u dein zwischen dem Kragen 20 und dem Lagergehäuse 24 gebildeten Rotationssnalt 31 kehren. Die üx'uckkammer 28 wird oben von dem oberen Verschleissring 32 der Pumpe begrenzt.

Das Einlaufgehäuse 24 ist mit einem unten zu der Last hin offenen Mantel 33 versehen, der eine Vorkompression: kapimer 34 bildet. Diese Vorkompressionskammer steht mittels öffnungen 35 mit der Druckkammer 28 in Verbindung,

De^rn Leckagesammelraurn 26 wird durch eine nicht gezeigte lieitung neutrales Druckgas zugeführt. Die Druckkammer, die zylindrisch um den oberen Kragen 2 des Laufrads liegt, wird unter Druck gesetzt, wenn die Punme in die

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Last gesenkt wird, indem Leckage durch der. Versch! eissringspalt und durch die Öffnungen 35 aus der von einem Hantel 33 gebildeten Vorkoirmressionskammer 34 Desteht. Diese Öffnungen "besitzen eine Doppelf unkt ion: In erster Linie als Umlauf kanal e für die Verschleissringleckage und in zweiter Linie als Drucköffnungen zwischen der Vorkompressionskammer und eier Druckkammer. Wenn die Pumpe in die Lant eingetaucht wird, wird die Last schnell zu dem Verschleissriru;; 32 inwendig steigen. In der Vorkoranressionskarnmer 34 wird die Luft unter einen gewissen Flüssigkeitsdruck gelangen. Dieser Druck verpflanzt sich zu der Druckkammer, da die Flüssigkeit langsamer durch die Verscbleissringsnalte strömt, als die Luft aus der Kompressionskanmer hinein-" ström ti V/enn das Fluss igkeits-» oder Lastniveau in Gleichgewicht gelangt, wird es in der Druckkammer niedriger stehen, als wenn die Vorkompressionskanimerwirkung nicht vorhanden gewesen wäre. Auf diese Art erzielt man eine möglichst grosse gas "berührte Oberfläche auf dem Laufrad, so dass der ocheibersverlust auf ein I-iinimurn verringert wird, selbst v/enn i:eutralgas nicht in Gebrauch ist. Diesen Effekt kann mar natürlich auch erzielen, v/enn eine eigene vollständig rotierende Wand zur Begrenzung des Leckagesammelraums benutzt wird.

Der inwendig nach aussen konisch verlaufende Laufradkragen 29, der Transportgev/inde besitzt, repräsentier', eine zusätzliche Sicherheitsvorrichtung, die in Tätigkeit tritt, wenn die Pumpe während des Betriebs versehentlich eine Zeitlang in horizontaler Stellung liegenbleiben sollte. Die Transportgewinde wirken einem .Eindringen von Last entgegen, und da der Druck über dem Spalt in Gleichgewicht ist, wird Gas nicht ausströmen, wenn Flüssigkeit nicht eil.dringen kann, ölleci-iage wird auch in dieser Stellung automatisch zum Deck gesandt werden.

In dem Spalt zwischen dem Laufradkragen 29 und dem Lagergehäuse 24 ist ein Rückschlagventil 36 vorgesehen, das eine ringförmige Dichtungslir>ppe 10, ausgebildet a.us

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einem biegsamen Material mit selbst schmierenden TOigenschafte ivvjl .Tenügeivier Härte und IPestip:lrei t für do.i Zweck, umfasst. jüe Diel" bungs'J ippe kann völlig kreisrund sein oder kam"; in LiepT.icnte aufgeschlitzt sein, die nicht völlig aneinander r.v. dic^;rterj brauchen. Bei Stillstand, d.h. wenn die V/elle stillsteht, v/ird die Dichtungslippe 10 mittels einer darumliegenden endlosen Spiralfeder 11 ar- die innere Zylinderfläche ir. dem Spalt, d.h. an das .Lagergehäuse 24, gedrückt gehaiten. Oie Spiralfeder ist in einer Hut 12 in dem Kragen ?9 vorgesehen. Die Feder kann rait Ballast, entweder in Form eines inweüciigen endlosen, mit Blei (Hagel oder Granulat) gefün tev.i Cchlauchs mit geeigneter Biegsamkeit oder in anderer iveise, versehen sein. Der Lime IO axia.l entgegengesetzt ist das Dichtungselement dazu geformt, gegen den äusseren rotierenden Teil, d.h. den Laufradkragen 29, in diesem Fall mittels des angedeuteten Ö-Rings 8, zu dichten. Das gesamte Dichtungsarro-ngeinent ist so angepasst, dass sich die Dichtungslippe und Feder unter Einfluss der Zentrifugalkraft, v/enn das Laufrad rotiert, radial bewegen könr.en, wodurch das Ventil in offene Stellung gestellt wird.

Von dem Boden des Leckagesammelrauias 26 führt ein ülleckagerohr 9 zn einem Rückschlagventil 41 hoch. Von dort aus führt eine Bohrung 25 weiter durch das Lagergehäuse hoch.. An diese Bohrung 25 ist eine nicht gezeigte Leitung angeschlossen, die hinauf zu einem Anseigegefass an Deck führt.

Bei Stillstand kann dem Leckagesarnmelraum 26 durch eine nicht gezeigte Leitung neutrales Druckgas zugeführt werden, und Leckageöl, das sich ggf. in dem Leckage— sammelraum befindet, v/ird dann durch die Bohrung 9, das !'Tickschlagventil 41 hinaus und durch die Bohrung 25 hoch und v/eiter r.u einem Ληζ-eigegefäss an Deck gedrückt v/erden können.

V/enn sich die Pumpe irj Gang befindet, wird

eventuelle Leckage von der Zentrifugalkraft in dem Leckagesaiiim.elraum nach aussen geschleudert werden und als ein Ring

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7/u.äusserst in dem Leckagesa-mmelraum in einer solchen von der Geschwindigkeit bestimmten 3 föne stehenbleiben, die gross genug dazu ist, die Leckage durch ein Rückschlagventil. 37 zu einem Anzeigegefäss an Deck r.u drucken. '.Dieses R^: ick s c lil ag ventil 37 steht durch, eine Bohrung 42 mit einer Bohrung 40 in Verbindung, die dem Flüssigkeitsstrom zugekehrt ist. Wenn die geschwindigkeitsabhängige Hö>ie des Leckageölrings gross genug v/ird, wird sich das iUickochlagventil 37 öffnen und Leckage wird durch die Bohrung 25 in ein anzeigegefäss an Deck hochströraen könn'en.

Die beiden Rückschlagventile 41 und 37 sind, wie gezeigt, zusammengebaut und haben eine gemeinsame Feder 43. Das innere Rückschlagventil 41 bat einen grösserer· Sitzdurchmesser als das äussere Rückschlagventil 37. V/enn der Leckagesammelratim bei Stillstand unter Gasdruck gesetzt v/ird, erlaubt das Arrangement, class eventuelle Leckage vom Boden des Leckagesammelraums durch das innere Rückschlagventil 41 und hinauf an Deck geführt wird, indem der Öffnungsdruck des äusseren Ventils '57 wegen der gemeinsamen Feder 43 und wegen des Unterschied β in dem Sitadurehmesser höher ist, so dass der Gasdruck auf diesem Ueg nicht entweichen kann. Eei Betrieb wird der ilufstaimngsdruck des Leckagerings die Leckage durch das äussere Rückschlagventil 37 treiben, während das innere Rückschlagventil 41 dann dichthält, und die Leckage v/ird deshalb an Deck gesandt v/erden.

Die Erfindung ist vorhergehend in Verbindung mit einer bestimmten Ausführung beschrieben, ist aber natürlich nicht an diese gebunden. V/ie bereits erwähnt, kann die rotierende Wand des Leckagesammeiraums ein von dem Laufrad unabhängiges Element sein, und die Konstruktion v/ird dann nach Bedarf modifiziert.

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Claims

Patentansprüche :

Vorrichtung an einer eintauchbaren Flüssigkeit spumne mit einem um die Antriebswelle vorgesehenen Leckagesammeiraum, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass der Leckagesammelrauin von einer stationären '.'/and iu:d von einer l/and, die mit der Antriebswelle rotiert, begrenzt wird, und dadurch, dass ir. dem Lecka-gesammelraurn eine Vorrichtung sum Auffangen von während -des Betriebs herausgeschleuderter Leckage vorgesehen ist.

?.. Vorrichtung nach Anspruch 1, da d υ r c h

gekennzeichnet , dass die mit der Antriebswelle rotierende Wand von dem Laufrad der Pumpe gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leckage— samroelraum von einem Lagergehäuse auf der Antriebswelle und von der mit der Antriebswelle rotierenden Wand bzw. dem Laufrad begrenzt wird, dass eine mit der Last in Verbindung stehende Kammer in dem Lagergehäuse über dem Lockageraum ausgebildet ist, und dadurch, dass die mit der Antriebswelle rotierende Wand bzw. das Laufrad eine Verlängerung in Form eines Kragens hat, die zur Bildung eines Rotationsspalts zwischen Leckagesammeiraum und Druckkammer hoch- und an einer Wand der -Kammer entlang in diese hineinragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil in der Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Leckagesamme!raum, welches Rückschlagventil bei Betrieb der Pumpe offen ist,

5. Vorrichtung nach Ansnruch 3 oder 4, g e k e η η zeichnet durch eine zwischen der Druckkammer und dei" Last vorgesehene Vorkompressionskammer in Form eines unten, der Last zu offenen Mantels.

6. Vorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, d-a durch gekennzeichnet, das

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die Vorrichtung sum Auffangen von wahrend des Betriebs herausgeschleuderter Leckage ein Auffangventil ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass ein Rückschlagventil in dem Auffangventil mit einem Rückschlagventil in einer Bohrung, die von dem untersten Teil des Leckagesammeiraums und hinauf sura Deck führt, kombiniert ist, wobei die beiden Rückschlagventile eine gemeinsame Feder haben, das Rückschlagventil des Auffangventils aber einen kleineren Sitzdurchmesser als das andere Rückschlagventil hat.

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