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Dichtungsvorrichtung für eine vertikale Antriebswelle in einer eintauchbaren
Flüssigkeitspumpe.
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Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für eine vertikale
Antriebswelle in einer eintauchbaren Flüssigkeitspumpe, wobei um die Antriebswelle
ein Leckage-Sammelraum vorgesehen ist, der unter Gasdruck gesetzt werden kann.
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Eine derartige Dichtungsvorrichtung hat die Aufgabe zu verhindern,
dass hydraulisches Oel oder Lageröl in die Flüssigkeit hinausdringt, die gepumpt
werden soll (die Last), und diese dadurch verunreinigt, oder umgekehrt. Zwischen
den beiden Medien wird deshalb eine Dränkammer oder ein Leckage-Sammelraum angebracht.
Dieser Leckage-Sammelraum kann Leckage von beiden Seiten aufnehmen, und mittels
eines neutralen Druckgases kann die Leckage aus dem Leckagesainmeiraum hinaus-und
z.B. auf ein Schiffsdeck, wenn es sich um eine in einem Schiffstank angebrachte
P.umpe handelt, hochgebracht werden.
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Ein mit einer solcilen Dichtungsvorrichtulag verbundener Nachteil
ist, dass die beiden Medien in dem Leckage-Sammelraum
vermischt
werden, und dies kann oft ungünstig sein, z.B.
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bei der Benutzung der Pumpe zum Pumpen von aggressiven Flüssigkeiten,
die bei Mischung mit Hydrauliköl -unerwünschte chemische Reaktionen und in einzelnen
Fällen auch Explosionsgefahr mit sich führen können werden. Die Erfindung hat deshalb
zur Aufgabe, eine Dichtungsvorrichtung zu schaffen, mit welcher man in einer sicheren
Weise Mischung der beiden Medien vermeiden und gleichzeitig die Vorteile beibehalten
kann, die die bekannte Dichtungsvorrichtung bietet. Erfindungsgemäss wird dies dadurch
gelöst, dass der Leckage-Sammelraum lediglich zum Sammeln von Leckage des einen
Mediums, d.h.
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von hydraulischem Oel oder Lageröl, benutzt wird, während zur Aufnahme
des anderen Mediums, d.h. der Last, eine eigene Kammer vorgesehen wird. Erfindungsgemäss
ist deshalb eine Dichtungsvorrichtung für eine vertikale Antriebswelle in einer
eintauchbaren Flüssigkeitspumpe geschaffen, wobei um die Antriebswelle ein Leckage-Sammelraum
vorgesehen ist, der unter Gasdruck gesetzt werden kann, und das, was die erfindungsgemässe
Dichtungsvorrichtung kennzeichnet, ist eine die Antriebswelle umgebende Druckkammer,
die unten, der Flüssigkeit, die gepumpt wird, (der Last), zu1 offen ist und oben
mit dem Leckage-Sammelraum in Verbindung steht. Die Druckkammer kann mittels Zufuhr
eines Gases unter einen höheren Druck als den Druck der umgebenden Last gesetzt
werden. Das Gas wird die Last daran hindern, in der Druckkammer zu steigen, und
wird dadurch auch verhindern, dass Last und Oelleckage sich vermischen.
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Erfindungsgemäss kann das Volumen der Druckkammer vorteilhafterweise
so bemessen werden, dass es den überwiegenden Teil des gesamten in Verbindung stehenden
Leckage Sammelraum- und Druckkammervolumens ausmacht. Wenn die Pumpe bei einer derartigen
Ausbildung unter das Flüssigkeitsniveau (das Lastniveau) gelangt, wird die Last
in der Druckkammer in
derselben Weise, wie in einer Flasche, die
mit nach unten gekehrter Oeffnung in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, steigen,
bis sich der Luftdruck in der Druckkammer mit dem Flüssigkeitsdruck ausserhalb dieser
in Gleichgewicht befindet.
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Die Volumen sind im Verhältnis zueinander so bemessen, dass sich das
höchste Lastniveau in der Druckkammer jederzeit in sicherem Abstand unter der Verbindung
mit dem Leckage-Sammelraum befindet, und-dadurch wird verhindert, dass sich die
beiden Medien vermischen. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sie auch dann wirkt,
wenn die Druckgaszufuhr wegen eines Fehlers ausbleiben sollte.
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Erfindungsgemäss kann in der Verbindung zwischen der Druckkammer
und dem Leckage-Sammelraum mit Vorteil ein Rückschlagventil vorgesehen werden, das
während des Betriebs der Pumpe offen ist. Dies gewährt die Möglichkeit einer direkten
Leckagekontrolle des Leckage-Sammelraums unter Stillstand.
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Von dem Leckage-Sammelraum ist ein Leckage-Rohr mit verhältnismässig
kleinem Durchmesser geführt. Dieses Leckagerohr geht durch ein federbelastetes Rückschlagventit
zu einem Anzeigegefäss, z.B. auf dem Schiffsdeck. Das Rückschlagventil wird so gestellt,
dass es von einem dem maximalen Lastdruck an der Pumpe entsprechenden Gasdruck nicht
geöffnet werden kann.
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Wenn der Leckage-SammelrauI unter Gasdruck gesetzt wird, wird das
genannte Rückschlagventil der Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Leckage-Sammelraum
Gasleckage zu der Druckkammer verhindern oder im wesentlichen begrenzen, und der
Gasdruck in dem Leckage-Sammelraum wird dann schliesslich so hoch werden, dass das
Rückschlagventil des Leckagerohrs öffnen wird, so dass eine eventuelle Leckage zu
dem Anzeigegefäss an Deck blasen wird. Wenn die Gaszufuhr anschliessend auf die
wenigen cm3/Sekunde, die für Benutzung normal sind,
verringert wird,
wird der Druckunterschied zwischen dem Leckage-Sammelraum und der Druckkammer durch
die kleine Leckage in dem Rückschlagventil in der Verbindung zwischen den beiden
Räumen nach und nach ausgeglichen werden. Wenn die Pumpe in Gang gesetzt wird, wird
sich das Rückschlagventil öffnen, und man erhält dann dieselbe Wirkung, wie oben
erwähnt.
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Wenn das Volumen der Druckkammer überwiegend grösser als das Volumen
des Leckage-Sammelraums ist, wird man ausserdem den Vorteil erzielen, dass Last
nicht in den Leckage-Sammelraum hineingelangen wird, selbst wenn der Gasdruck fortbleiben
sollte.
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Das in der Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Leckage-Sammelraum
vorgesehene Rückschlagventil kann mit Vorteil als eine unter Einwirkung der Zentrifugalkraft
öffnende Lippendichtung zwischen der Druckkammerwand und der Antriebswelle ausgebildet
werden.
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Mit Vorteil ist die Lippendichtung zwischen einem Abwurfring auf
der Antriebswelle in dem Leckage-Sammelraum und der Druckkammerwand vorgesehen.
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Der Abwurfring greift vorteilhaft über einen hochgezogenen Teil der
Druckkammerwand, so dass ein Ringraum zur Aufnahme der Lippendichtung gebildet wird,
und die Lippendichtung kann von einer umgebenden Federvorrichtung, die vorteilhafterweise
eine endlose Schraubenfeder sein kann, die nach aussen verschiebbar in einer umlaufenden
Nut in dem Abwurfring aufgelagert ist, gegen den hochgezogenen Teil der Druckkammerwand
gedrückt werden.
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Die Schraubenfeder kann mit Ballast, z.B. in Form eines in die Feder
gelegten Schlauch mit Bleischrot, versehen sein.
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Die Dichtungslippe wird aus einem geeigneten biegsamen Material mit
selbstschmierenden Eigenschaften und genügender Härte und Festigkeit für den Zweck
ausgebildet, und sie kann völlig kreisrund sein, oder sie kann in Segmente geschlitzt
sein, die nicht gegeneinander zu dichten brauchen.
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In der Verbindung zwischen Druckkammer und dem anderen Medium, d.h.
der Last, kann ein Rückschlagventil vorgesehen werden, welches Rückschlagventil
während des Betriebs der Pumpe offen ist und dieselbe prinzipielle Konstruktion
haben kann, die zuvor in Verbindung mit dem Rückschlagventil zwischen Druckkammer
und Leckage-Sammelraum erwähnt ist. Mit Vorteil können die Druckkammer und der Leckage-Sammelraurn
dann so ausgebildet werden, dass der grösste Teil ihres jeweiligen Volumens im Niveau
der Pumpe vorgesehen wird, so dass man eine zusammengedrängtere oder kompaktere
Ausführung erhält.
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Mit Vorteil können Druckkammer und Leckage-Sammelraum als Teile eines
Pumpengehäuses ausgebildet werden.
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Wenn die Druckkammer so niederig, wie erwähnt, angebracht wird, wird
eingedrungene Last nicht von selber zurücklaufen können, wenn die Druckkammer unter
Gasdruck gesetzt wird.
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Um eingedrungene Last wieder aus der Druckkammer hinauszubringen,
kann deshalb mit Vorteil zum Entleeren von eingedrungener Last in der Druckkammer
eine mit einem Ejektor kombinierte Mammutpumpe benutzt werden, welche Mammutpumpe
an dem genannten Rückschlagventil zwischen Druckkammer und Last in die Druckkammer
mündet. Die Mammutpumpe und der Ejektor können mit Vorteil mit Neutralgas angetrieben
werden. Wenn die Druckkammer unter Gasdruck gesetzt wird, wird der Mammutpumpe/
dem Ejektor deshalb eine zusätzliche Gasmenge zugeführt,
und dadurch
wird eingedrungene Last zu dem Last-Rückschlagventil zurückgehoben werden.
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Mit Vorteil kann der Leckage-Sammelraum dadurch, dass er von einer
stationären Wand und von einer mit der Antriebswelle rotierenden Wand begrenzt wird,
als ein "rotierender Leckage-Sammelraum ausgebildet werden. Während des Betriebs
der Pumpe wird eventuelle Leckage dann in dem Leckage-Sammelraum nach aussen geschleudert
werden und wird dann von einer in dem Leckage-Sammelraum vorgesehenen Einrichtung,
die an eine Leitung angeschlossen ist, die z.B. zu einem Anzeigegefäss an Deck hochgeführt
werden kann, aufgefangen werden können. Wenn sich die Pumpe in Gang befindet, wird
eventuelle Leckage, wie erwähnt, von der Zentrifugalkraft hinausgescleudert werden
und wird als ein Ring zuäusserst in dem Leckage-Sammelraum stehenbleiben, mit einer
Geschwindigkeitshöhe, die dazu genügt, die Leckage zu z.B. dem genannten Anzeigegefäss
hinauszudrücken.
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Die mit der Antriebswelle rotierende Wand in dem Leckage-Sammelraum
kann als ein eigenes, auf die Antriebswelle aufgesetztes Element ausgebildet sein,
kann aber, wenn es sich um eine Zentrifugalpumpe handelt, mit Vorteil von dem Laufrad
der Pumpe gebildet werden.
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Der Leckage-Sammelraum kann von einem Lagergehäuse für die Antriebswelle
und von der mit der Antriebswelle rotierenden Wand bzw. dem Laufrad der pumpe begrenzt
werden. Die Druckkamme ist dann zweckmässigerweise in dem Lagergehäuse über dem
Leckage-Sammelraum ausgebildet, und die mit der Antriebswelle rotierende Wand bzw.
das Laufrad besitzt eine Verlängerung in Form eines Kragens, der, zur Bildung eines
Rotationsspalts
zwischen Leckage-Sammelraum und Druckkammer, hoch-
und an einer Wand in der Druckkammer in diese hineinragt.
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Eine derartige Ausbildung eignet sich besonders für tragbare Zentrifugalpumpen,
da sie eine kompakte und leichte Ausführung gibt und Möglichkeit für verschiedene,
Vorteil mit sich führende Ausbildungen von Einzelheiten gewährt.
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Der sich hinauf in die Druckkammer erstreckende Kragen kann mit Vorteil
in dem Rotationsspalt Transportgewinde besitzen.
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Diese Transportgewinde bilden eine zusätzliche Sicherheitsmassnahme,
die in Tätigkeit tritt, wenn die pumpe wahrend des Betriebs versehentlich eine Zeitlang
in horizontaler Stellung liegenbleiben sollte. Die Gewinde in dem Spalt werden einem
Eindringen von Last entgegenwirken, und da sich der Druck über dem Spalt in Gleichgewicht
befindet, wird kein Gas hinaus strömen, wenn die Last nicht eindringen kann. Zweckmässigerweise
verläuft der Kragen nach aussen und nach oben konisch.
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Zwischen der Druckkammer und der Last kann mit Vorteil eine Vorkompressionskammer
in Form eines unten zur Last hin offenen Mantels vorgesehen sein. Bei einer Zentrifugalpumpe,
wo der Leckage-Sammelraum von einer mit der Antriebswelle rotierenden Wand begrenzt
wird, die einen in die Druckkammer hochragenden Kragen besitzt, gegebenenfalls dadurch,
dass diese rotierende Wand einen Teil des Laufrads bildet, wird Last normalerweise
in den zwischen dem. Laufrad/dem Kragen und der Bodenwand der Druckkammer gebildeten
Spalt eindringen. Wenn man eine Vorkompressionskammer vorsieht, die offene Verbindung
mit der Druckkammer hat, wird man, wenn die Pumpe in die Last hinabgesenkt wird,
erzielen, dass die Luft in der Vorkompressions kammer unter einen gewissen Flüssigkeitsdruck
gelangt, der sich
zu der Druckkammer verpflanzt, wobei die Flüssigkeit
oder die Last langsamer durch den genannten Spalt strömt, als die Luft aus der Vorkompressionskammer
hineinströmt. Wenn das Flüssigkeitsniveau in Gleichgewicht gelangt, wird es in der
Druckkammer niederiger stehen, als wenn die Vorkompressionskammerwirkung nicht benutzt
worden wäre, In dieser Weise erzielt man eine möglichst grosse gasberührte Oberfläche
auf den rotierenden Teilen, so dass der sogenannte Scheibenverlust auf ein Minimum
reduziert wird, selbst wenn sich Neutralgas nict in Gebrauch befindet.
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Zwischen dem Kragen und der angrenzenden Bodenwand in der Druckkammer
kann mit Vorteil eine als Rückschlagsventil wirkende Lippendichtung vorgesehen sein,
die im Prinzip dieselbe Ausführung wie die zuvor genannte Lippendichtung besitzen
kann.
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Nachstehend wird die Erfindung näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erklärt, die einige schematische Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen.
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Auf den Zeichnun@en zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine prinzipielle
Ausführungsform gemäss der Erfindung, Fig. 2 zeigt einen Schnitt in grösserem Masstab
durch den Bereich an dem Abwurfring in Fig. 1, Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch
eine kompakte Ausführungsform einer Dichtungsvorrichtung, Fig. 4 zeigt einen Schnitt
durch eine dritte Ausführungsform, und Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine vierte
Ausführungsform.
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In Fig. 1 ist die Antriebswelle einer nicht gezeigten Pumpe mit 1
bezeichnet. Die Pumpe ist dazu bestimmt, an dem unteren Ende der Antriebswelle in
Fig. 1 placiert zu werden, und der Motor der Pumpe ist dazu bestimmt, an das obere
Ende der Antriebswelle 1 angeschlossen zu werden.
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Die Antriebswelle 1 ist von einem Leckage-Sammelraum 2 umgeben, und
unter diesem ist eine sogenannte Druckkammer 3 vorgesehen.
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Die Druckkammer 3 ist durch den Spalt 11 zu der Flüssigkeit, die gepumpt
werden soll, also der Last, hin geöffnet.
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Die Antriebswelle 1 ist an der oberen Wand 5 des Leckage-Sammelraums
abgedichtet. Diese Dichtung ist hier lediglich angedeutet und mi@ 6 e Lchnet. Bei
der Puinpenanlage derjenigen Art, um die es sich hier handelt, z.B.
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eintauchbare Zentrifugalpumpen für Benutzung in Schiffstanks, ist
die Dichtung für das Hydrauliköl gewöhnlich eine mechanische Dichtung einer sehr
guten Qualität. Die Dichtung arbeitet unter ideellen Verhältnissen, mit gesteuertem
Oelkreislauf, der nahezu Null-Leckage und eine Lebensdauer von mehreren Jahren bei
kontinuierlichem Betrieb gewährleistet.
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Eventuelle Oel-Leckage, wird von dem auf der Antriebswelle 1 montierten
Abwurfring 7 in den Leckage- Sammelraum 2 hinausgeführt werden. Der Leckage-Sammelraum
fasst wesentlich mehr als das Oel, das Gelegenheit dazu besitzt, aus Lagergehäuse
und stilstehendem Hydraulikmotor hinauszulecken.
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Die obere Wand 8 der Druckkamme@ 3 ist um die Antriebswelle 1 unter
den Abwurfring 7 hochgezogen.
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Wenn die Pumpe unter das Flüssigkeitsniveau oder das Lastniveau hinabgeht,
wird man denselben Effekt wie dann erhalten, wenn man eine Plasche mit nach oben
gekehrtem Boden
in eine Flüssigkeit eintaucht. Die Last wird e-in
Stück in der Druckkammer steigen, ganz bis Druckgleichgewicht erzielt worden ist.
Durch die Leitung 9 kann über das Rückschlagventil 10 ein neutrales Druckgas mit
einem Druck zugeführt werden, der höher als der Druck der umgebenden Last ist.
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In Fig. 1 ist angedeutet, dass das Volumen der Druckkammer 3 den
überwiegenden Teil des gesamten in Verbindung stehenden Leckage-Sammelraum- und
Druckkammervolumens bildet. Die Volumen sind in Verhältnis zueinander so bemessen,
dass sich das höchste Lastniveau in der Druckkaiamer immer in sicherem Abstand unter
der Verbindung mit dem Leckage-Sammeiraum befinden wird. Diese Ausführung hat den
Vorteil, dass sie auch dann wirkt wenn die Druckgaszufuhr wegen eines Feblers ausbleiben
sollte.
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Sich in dem Leckage-Sammelraum sammelnde Leckage kann mittels durch
die Leitung 9 zugeführten Druckgases zum Deck hochgedrückt werden, wobei die Leckage
dann durch die Leitung 11 hinausgeht. Um deii notwendigen Ueberdruck dazu zu erhalten,
dass die Leckage zum Deck hochgedrückt werden kann, kann z.B.
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in dem Spalt 4 eine Drosselvorrichtung vorgesehen werden. Die Drosselvorrichtung
kann gegebenenfalLs auch in dem Spalt 12 vorgesehen werden.
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In der Verbindung oder dem Spalt 12 zwischen der Druckkammer 3 und
dem Leckage-Sammelraum 2 kann mit Vorteil ein Rückschlagventil, z.B. der in Fig.
2 gezeigten Art, vorgesehen werden.
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In Fig. 2 sind für entsprechende Teile dieselben Bezugszahlen wie
in Fig. 1, unter Zusatz eines Indexstriches, benutzt worden. Die obere Wand 8' in
der Druckkammer 3' ist um die Antriebswelle 1' hochgezogen, so dass ein Hals 13
gebildet wird. Zwischen dem Hals 13 und der Antriebswelle 1' wird ein Rotationsspalt
12' gebildet. Der Abwurfring 7' ist becherförinig und erstreckt sich hinab über
den Hals 13. Lnnen in dem Abwurfring
ist eine umlaufende Lippendichtung
14 montiert. Diese kann kontinuierlichoder in Segmente aufgeteilt sein, und die
Segmente brauchen gegeneinander nicfit notwendigerweise zu diofiten. Die Lippendichtung
14 wird mittels einer endlosen Schraubenfeder 15, die um die Lippendichtung herum
gelegt ist und in einer umlaufenden Nut 16 in der Innenseite des Abwurfrings 7'
vorgesehen ist, gegen die Aussenseite des Halses 13 gedrückt. In der Schraubenfeder
15 kann ein Ballast, z.B. in Form eines mit Bleischrot gefüllten Sclilauclis (nicht
gezeigt), vorgesehen werden.
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Das in Fig. 2 gezeigte und oben beschriebene Rückschlag ventil zwischen
der Druckkammer 3' und dem Leckage-Sammelraum 2' wird bei Stillstand geschlossen
sein und lediglich eine verhältnismässig kleine Leckage in der Verl-indullg ermöglichen.
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Bei Betrieb wird die Feder 15 nach aussen geschleudert werden, und
das Rückschlagventil wird dann offen sein. Dieses Rückschlagventil gewährt Möglichkeit
für direkte Leckage-Kontrolle des Leckage-Sammelraums unter Stillstand. Wenn nämlich
durch die Leitung 9 ein Druckgas zugeführt wird, dann werden während Stillstands
der Antriebswelle die Lippendichtung oder das Rückschlagventil 14 geschlossen sein,
und die Leckage durch dasselbe wird gegebenenfalls so klein sein, dass sie den Aufbau
des erforderlichen Drucks in dem Leckage-Sammelraum nicht zerstören wird, so dass
eventuelle Leckage hinaus- und durch die Leitung 11 hochgedrückt werden kann. Wenn
die Gas-3/Sekunde, zufuhr anschliessend auf die wenigen cm /Sekunde, die normaler
Verbrauch sind, verringert wird, wird der Druckanterschied zwischen den Leckage-Sammelraum
und der Druckkaimuer nach und nach durch die kleine Leckage in dem Rückschiagventil
in der
Verbindung zwischen den beiden Räumen ausgeglichen werden.
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Die zuvor beschriebene Dichtungsvorrichtung ist so, dass man in einer
sicheren Weise Vermischung der beiden Medien, näml.ch von hydraulischem Oel und/oder
Lageröl und der Last, vermeidet. Die Druckkammer kann natürlich ihre eigene Neutralgaszufuhr
zum Hinausdrücken von gegebenenfalls eingedrungener Last besitzen.
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D(' Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist natürlich völlig schematisch,
und man kann nicht an die gezeigte Vorrichtung der beiden Räume gebunden sein. Beispielsweise
kann die Konstruktion durch Hinabziehen des grössten Teils des Leckage-Sammelraums
neben die Druckkammer zusammengedrängter gemacht werden. Fig. 3 zeigt eine Ausführung,
wo der Leckage-Sammelraum neben die Druckkammer hinabgezogen ist, untl beide Räume
sind in das Pampengehäuse hinabgezogen, so dass man eine sehr zusammengedrängte
und kompakte Konstruktion erhält.
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In Fig. 3 ist die Antriebswelle mit 20 bezeichnet.
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Auf der Antriebswelle ist ein Laufrad 21 für eine Zentrifugal pumpe
montiert, deren Gehäuse mit 22 bezeichnet ist. Von dem Gehäuse führt eine Leitung
23, die die Transportleitung für das gepumpte Medium bildet. Die Zentrifugalpumpe
21, 22, saugt von oben, wie mit den PfeiLen a1lgedeutet. Die Pumpe gehört der sogenannten
eintauchbaren Art an, und kann von einem hydraulischen Motor angetrieben werden,
der an die Antriebswelle 20 angeschlossen und in dem Gehäuse 24 vorgesehen ist.
Das Gehäuse 24 ist unten mittels einer an sich bekannten Dichtungsvorrichtung 25
gegen die Antriebswelle abgedichtet.
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Es ist hier darauf zu verweisen, was oben in Verbindung Init der Dichtungsvorrichtung
6 in Fig. 1 erwähnt ist.
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Um das Pumpengehäuse 22 selbst ist ein Leckage-Saminelraum 26 bzw.
eine Druckkammer 27 vorgesehen. Der Leckage-Sammelraum 26 steht durch den Raum 28
mit dem die Antriebswelle 20 urngebenden Raum i.n Verbindung, und in derselben Weise
steht die Druckkammer 27 durch den Raum 30 mit einem die Antriebswelle 20 umgebenden
Raum 31 in Verbindung. Auf de-r Antriebswelle 20 sind ein Abwurfring 32 in dem Raum
29 und ein Abwurfring 33 direkt über dem Pumpenrad 21 vorgesehen. Diese Abwurfringe
wirken mit stutzenförmigen Partien 311, 35 zusammen, ebenso wie in Fig. 2 gezeigt,
wo an beiden Stellen ein ähnliches Dichtungsarrangement vorgeschen ist. Es ist also
ein während des Betriebs offenes Rückschlagventil zwischen der Druckkammer und der
Last vorgesehen, und zwischen der Druckkammer und dem Leckage-Sammelraum ist auch
ein entsprechendes Rückschlagventil, das während des Betriebs offen ist, angeordnet.
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In Fig. 3 ist die Druckkammer, um eine so kur,;e Baulänge wie möglich
zu erzielen, so niederig angebracht, dass die Last nicht zu der SauE,rsoite der
Pumpe zurücklaufen kann, wenn die Druckkammer unter Gasdruck gesetzt wird. Um die
Druckkaininer zu entleeren, kann der Druckkammer deshalb eine zusätzliche Druckgasmenge
durch ein Mundstück 40 am Boden der Druckkammer und an dem Einlauf einer einfachen
kombinierten Mammut- und Ejektorpuinpe 41 zugeführt werden. Der Ejektor ist bei
42 angedeutet, und die Maininutpumpe mündet bei 43.
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Diese kombinierte Mammut- und Ejektorpumpe kann die Last der;i Ringraum
31 zurückheben, und die Wirkung des ausströmenden Gases, gegebenenfalls, wenn die
Pumpe geht, verstärkt von der Pumpenwirkung in dem Ventilringraum, wird die Last
wieder in den Pumpeneinlauf hinausführen.
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Fig. 4 zeigte wie der Leckage-Sammelraum so ausgebildet werden kann,
dass Leckage hinausgeschleudert und während des Betriebs der pumpe, z.B. zu einem
Anzeigegefäss an Deck des Schiffes hinaufgebracht werden kann. In Fig. 4 ist die
Antriebswelle einer nicht näher gezeigten Pumpe mit 45 bezeichnet. Ein Lagergehäuse
116, das die Lager der Antriebs-Welle und eines hydraulischen Motors aufnimmt, ist
mittels einer Dichtungsvorrichtung 47 an sich bekannter Art gegen die Antriebswelle
abgedichtet. Hinsichtlich der Dichtungsvorrichtung ist auch hier beispielsweise
darauf zu verweisen, was oben hinsichtlich der Dichtungsvorrichtung 6 in Fig. 1
erwähnt ist. Auf der Antriebswelle 45 ist ein schalenförmiger Teil 48 montiert,
der zusammen mit dem Lagergehäuse 46 einen Leckage-Sammelraum 49 begrenzt. In den
Leckage-Sammelraum 49 mündet eine Leitung 50. Die Mündung ist tangential vorgesehen
und kann Leckage auffangen, die, wenn die Antriebswelle 45 läuft, von dem becherförmigen
Teil 48 hinausgeschleudert wird, so dass ein Flüssigkeitsring zuäusserst in dem
Leckage-Sammelraum gebildet wird. Die Geschwindigkeitshöhe, die der Flüssigkeitsring
erhält, ist gross genug dazu, Leckage durch die Leitung 50 hinaus- utid in ein Anzeigegefäss
an Deck hinaufzudrücken.
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In der Leitung 50 wird vorzugsweise ein Rückschlagventil 51 vorgesehen.
In dem Lagergehäuse 46 ist über dem Leckage-Sammelraum eine Druckkalnmer 52 vorgesehen,
und ein Kragen 53 auf dem mit der Antriebswelle 45 rotierenden, becherförmigen Teil
118, der den Leckage-Sammelraum unten begrenzt, ragt in die Druckkammer 52 hinauf,
wie aus Fig. 4 hervorgeht. Zwischen dem Lagergehäuse 46 und dem Kragen 53 wird ein
enger und langer Spalt gebildet. Der Kragen kann mit Vorteil inwendig Transportgewinde
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haben. Diese Transportgewinde repräsentieren eine zusätzliche Sicherheitsmassnahme,
die in Tätigkeit tritt, wenn die Pumpe versehentlich eine Zeitlang in horizontaler
Stellung liegenbleiben sollte. Die Gewinde in dem Spalt werden einem Eindringen
von Last entgegenwirken, und da sich der Dr-uck über dem Spalt in Gleichgewicht
befindet, wird Gas nicht hinausströmen, wenn Flüssigkeit nicht eindringen kann.
Oelleckage wird auch in dieser Stellung automatisch an Deck gesandt werden.
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Der mit der Antriebswelle rotierende Teil, der den Leckage-Sammelraum
zusammen mit dem Lagergehäuse für die Antriebswelle begrenzt, kann ein Teil des
Laufrads einer Zentrifugalpumpe sein, wie in Fig. 5 gezeigt. In Fig. 5 ist die Antriebswelle
mit 60 bezeichnet. Auf der Antriebswelle ist ein Laufrad 61 montiert. In dem Lagergehäuse
62 ist in derselben Weise wie in Fig. 4 eine Druckkammer 63 ausgebildet. Das Laufrad
hat einen Kragen 64, der dem Kragen 53 in Fig. 4 entspricht und der auch mit Transportgewinden
versehen ist. Der obere Abnutzring des Laufrads ist mit 65 bezeichnet und begrenzt
die Druckkammer 63 unten. Der Leckage-Sammelraum ist mit 66 bezeichnet und wird,
wie gezeigt, von dem Laufrad und dem Lagergehäuse begrenzt.
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Die Druckkaminer 63 liegt um den Kragen 64 des Laufrads herum und
wird, wenn die Pumpe in die Last gesenkt wird, dadurch unter Druck gesenkt werden,
dass Last durch den Abnutzungsringspalt 67 und durch zu einer Vorkompressionskammer
69 hinausführende Entlastungsöffnungen 68 hineinleckt. Diese Vorkompressionskammer
69 wird von einem Mantel 70 gebildet, der die Pumpe selbst wn3ibt. Die Entlastungsöffnungen
68 besitzen
eine doppelte Funktion, nämlich in erster Linie als
Umlaufkanäle für d-ie Abnutzungsringleckage und in zweiter Linie als Drucköffnungen
zwischen der Vorkompres sionslcarnmer und der Druckkammer. Wenn die Pulpe in die
Last gesenkt wird, wird die Last schnell einendig zu den Abnutzungsringen steigen,
und in der Vorkompressionskammer gelangt die Luft unter einen gewissen Flüssigkeitsdruck.
Dieser Druck verpflanzt sich zu der Druckkainmer, da die Flüssigkeit langsamer durch
den Abnutzungsringspalt strömt, als die Luft aus der Vorkompressionskammer durch
die Entlastungsöffnungen 68 einströmen kann. Wenn das Flüssigkeitsniveau in Gleichgewicht
gelangt, wird es in der Druckkammer niederiger stehen, als wenn die Vo rkompre s
sionska!nmerwi rkungen nicht benutzt t worden wären.
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In dieser Weise erzielt man eine möglichst grosse gasberührte Oberfläche
auf dem Laufrad, so dass der Scheibenverlust auf ein Minimum verringert wird, selbst
wenn sich Druckgas nicht in Gebrauch befindet.
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In dem Spalt zwischen dem Lagergehäuse und dem Kragen in Fig. 4 und
5 ist ein Rückschlagventil 72 bzw. 73 der allgemeinen Art, die in Fig. 2 gezeigt
ist, vorgesehen. Das Rückschlagventil sperrt in Richtung von dem Leckage-Sammelraum
und ist be-i Betrieb offen. In dem Leckage-Sammelraum 66 ist eine Auffangvorrichtung
71 vorgesehen, die der Auffangvorrichtung 50 in Fig. 4 entspricht.
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In dem Spalt zwischen dem Abnutzring 65 und dem Kragen 64 ist auch
Anordnung eines Rückschlagventils 74 der allgemeinen, in Fig. 2 gezeigten Art gezeigt.
Das Rückschlagventil sperrt in Richtung von der Druckkammer und ist bei Betrieb
offen.