DE301114C

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Info

Publication number: DE301114C
Application number: DENDAT301114D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der Erfindung bildet die weitere Ausgestaltung der Membrandichtung gemäß Patent 300379 besonders nach der Richtung, daß diese Dichtung zugleich als Ausgleichvorrichtung für den Achsialschub sich drehender Maschinen, insbesondere Druckerzeuger, benutzt wird. Gemäß der Erfindung wird, beispielsweise bei Verwendung derselben an Kreiselpumpen, die Dichtungsbuchse der Membrandichtung und der Stützring der Membran in der Weise ausgebildet, daß der von der Buchse auf die Welle übertragene Achsialschub gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet ist, wie der von den Laufrädern ausgeübte Schub.

Hierdurch entsteht der Vorteil, der sich besonders bei ganz kleinen und einfachen Pumpen mit nur einem fliegend auf einem Wellenstumpf sitzenden Laufrad bemerkbar macht, daß die einzige vorhandene Dichtungsstelle, die gemäß der Patentschrift 300379 während langer Zeit ohne jede Beaufsichtigung im Betrieb sein kann, zugleich als Axialschubausgleich dient und hiermit eine besondere Vorrichtung für diesen Zweck unnötig macht. Wird somit eine derartige Pumpe beispielsweise unmittelbar von einem Elektromotor angetrieben, so kann das ganze Pumpengehäuse beliebig nahe an den Motor herangerückt werden, was bisher deswegen nicht ausführbar war, weil die Dichtung, in der Regel eine Stopfbüchse, dauernd überwacht und zugänglich bleiben mußte.

Sollte infolge ungenügenden Druckes der abzudichtenden Flüssigkeit, oder aus anderen Ursachen, die auf die Achsialschubausgleichvorrichtung gemäß der Erfindung fallende Kraft nicht zum Ausgleich des ganzen auftretenden Achsialschubes ausreichen, oder sollten sich die baulichen Abmessungen der Dichtungsbuchse u. dgl. zu groß ergeben, so wird gemäß der Erfindung die Buchse durch zusätzliche Kräfte, wie Gewichte, Federn o. dgl., so stark belastet, daß sie im ganzen doch stets einen Druck auf die Welle ausübt, weleher den Achsialschub der Pumpe ausgleicht. Wird schließlich die Vorrichtung bei solchen Maschinen verwendet, die teils mit Unter- und teils mit Überdruck arbeiten, so werden die gemäß der Erfindung den Membran druck teilweise abfangenden Platten dergestalt ausgebildet, daß bei dem im Betriebe zu erwartenden Unterdruck von bestimmter Größe der Dichtungsdruck ebenso groß bleibt wie bei dem im Betrieb zu erwartenden Überdruck.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind einige der Ausführungsbeispiele der Erfindung, in Anwendung auf eine einstufige Kreiselpumpe, veranschaulicht. Aus der Zeichnung ergibt sich leicht, daß die Erfindung ebenso gut bei anderen umlaufenden Maschinen beliebiger Art Anwendung finden kann.

Fig. ι zeigt im Querschnitt eine einstufige Kreiselpumpe mit der als Achsialschubausgleichvorrichtung ausgebildeten Membrandichtung.

Fig. 2 veranschaulicht gleichfalls im Querschnitt und in Stirnansicht die Membrandichtung mit zusätzlicher Belastung der Dichtungsbuchse durch Federn, während '

Fig. 3 die besondere Ausbildung einer Belastungsfeder von vorn gesehen zeigt.

Fig. 4 stellt im Querschnitt eine Membranausgleichvorrichtung für abwechselnden Unter- und Überdruck dar.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. ι sitzt das Laufrad d einer einstufigen Kreiselpumpe auf dem Stumpf α der Antriebswelle, gegen deren Ansatz δ sich die Dichtungsbuchse e mit ihrer eingeschliffenen Fläche c legt. Zwischen dieser Dichtungsbuchse e und dem Gehäuse f ist die Membran g angeordnet, die teilweise durch die Platte i abgefangen wird, welche, wie das Beispiel zeigt, aus einem Stück mit dem Pumpengehäuse f bestehen kann. Die Bohrung der Buchse.β wird auf der Innenseite zweckmäßig durch einen beispielsweise an der Nabe des Laufradkörpers d sitzenden Ring u in der Weise abgedeckt, daß dieser als Spritzring wirkt und Sand oder andere Verunreinigungen des Wassers von der Bohrung der Buchse e und den eingeschliffenen Stirnflächen c möglichst fernhält.

Den Achsialschub, welchen ein Laufrad gemäß dem Ausführungsbeispiel ausübt, hat nun die Dichtungsbuchse e mit ihrer Stirnfläche c auf den Wellenansatz ze» auszuüben, wobei zu berücksichtigen ist, daß der an der Abdichtungsstelle wirkende Druckunterschied gegenüber dem Außendruck fast genau gleich dem ' Spaltdruck ist. Dieser Spaltüberdruck wirkt nun nicht nur auf die innere Stirnseite der Dichtungsbuchse, sondern auch auf die Membran ; die Druckkraft der Membran verteilt sich je nach ihrer Größe und derjenigen der Abfangplatte i zu einem Teil auf diese und zum anderen Teil auf die Dichtungsbuchse e. Die Gesamtdruckkraft, welche die Dichtungsbuchse e mit ihrer Stirnfläche c auf die Welle überträgt, setzt sich daher zusammen aus der auf die Innenstirnseite der Buchse entfallenden Druckkraft und aus einem Teil der auf die Membran wirkenden Kraft.

Gemäß der Erfindung wird nun der Durchmesser der Buchse e und die Größe der Abfangplatte i in der Weise gewählt, daß der von der Buchse auf die Welle übertragene Gesamtachsialschub denjenigen des Laufrades ausgleicht. Sollte es sich hierbei herausstellen, daß beispielsweise bei sehr großem Saugrohrdurchmesser und geringer Förderhöhe der Achsialschub des Laufrades verhältnismäßig beträchtlich ist, während der im Dichtungsraum herrschende Flächendruck nur eine sehr geringe Größe besitzt, so müßten dem Außendurchmesser der Dichtungsbuchse e sowohl wie der Membran g Abmessungen gegeben werden, die in baulicher Hinsicht unbequem sind. Dieser Nachteil wird nun gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Dichtungsbuchse e, beispielsweise nach Fig. 2, durch zusätzliche Kräfte, wie diejenigen von Blattfedern k, belastet ;wird, welche ein stärkeres Anpressen der Stirnfläche c der Dichtungsbuchse an den Wellenbund b bewirken. Besonders bei einer Bauart der Kreiselpumpe mit lotrechter Welle kann die zusätzliche Kraft der Dichtungsbuchse e auch aus Gewichten bestehen. Bei Verwendung von Federn als zusätzliche Belastungskräfte werden diese zweckmäßig derart geformt und eingespannt oder gelagert, daß sie" selbst bei sehr starker Abnutzung der Dichtungsbuchse noch eine konstante Druckkraft auf diese über- , tragen.

Die in Fig. 2 dargestellten Blattfedern k können auch nach Art der Fig. 3 aus einem einzigen federnden, in sich geschlossenen Ring oder in beliebiger anderer Weise ausgebildet werden. Ebenso könnten natürlich an Stelle der Blattfeder ein oder mehrere Schraubenfedern o. dgl. angeordnet werden.

Bei einem abwechselnd auf eine der beiden Membranflächen wirkenden Überdruck, bei dem beide Stirnflächen c, c¹ der Dichtungsbuchse e mit entsprechenden Flächen der Welle bzw. des Laufrades eingeschliffen sind, so daß stets durch eine dieser beiden Flächen eine Abdichtung möglich ist, kann gemäß der Erfindung, z. B. nach der Ausführungsform der Fig. 4, ein in allen Fällen wirksamer Axialschubausgleich in der folgenden Weise erreicht werden: . Den Abfangplatten i der Membran gibt man eine solche Größe, daß bei dem im Betrieb zu erwartenden Unterdruck von bestimmter Größe der Dichtungsdruck ebenso groß bleibt wie bei dem im Betrieb zu erwartenden Überdruck. In Fig. 4 ist zugleich veranschaulicht, in welch einfacher Weise eine Schmierung der Dichtungsbuchse e und der eingeschliffenen Flächen c angebracht werden kann. Es ist zu diesem Zweck eine Fettschmierung vorgesehen, die in bekannter Weise bequem von außen bedient werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche: . "5

i. Durch den abzudichtenden Unteroder Überdruck angepreßte Membrandichtung zwischen einem feststehenden Maschinenteil und einer sich drehenden Welle oder Scheibe nach Patent 300379, gekennzeichnet durch eine Dichtungsbuchse und

eine Abstützung ihrer Membran in der Weisej daß der von der Buchse auf die Welle übertragene Achsialschub denjenigen anderer auf der Welle sitzender Teile, wie beispielsweise den Achsialschub von Laufrädern, ausgleicht. .
2. Dichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse durch zusätzliche Kräfte, wie Gewichte, Federn o. dgl., belastet wird, wenn der auf sie entfallende Achsialdruck, z. B. bei zu geringer spezifischer Pressung der abzudichtenden Flüssigkeit, kleiner ausfällt als der auszugleichende Achsialdruck.
3. Dichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung, Einspannung oder Lagerung der Zusatzfeder, daß der von ihr auf die Dichtungsbuchse übertragene Druck auch bei Abnutzung der Buchse konstant bleibt.
4. Dichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Membrandruck teilweise abfangenden Platten ein derartige Größe besitzen, daß bei dem im Betrieb zu erwartenden Unterdruck von bestimmter Größe der Dichtungsdruck ebenso groß bleibt wie bei dem im Betrieb zu erwartenden Überdruck.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.