DE3404964A1

DE3404964A1 - Wellenabdichtung

Info

Publication number: DE3404964A1
Application number: DE19843404964
Authority: DE
Inventors: Guido 7760 Radolfzell Jancovich
Original assignee: Allweiler AG
Current assignee: Allweiler GmbH
Priority date: 1984-02-11
Filing date: 1984-02-11
Publication date: 1985-08-14
Anticipated expiration: 2004-02-12
Also published as: DE3404964C2

Description

7760 RacSoifzell (Bod«nseo)

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Wellenabdichtung

Die Erfindung betrifft eine Wellenabdichtung, insbesondere für Kreiselpumpen zur Förderung von Heißwasser, mit einer in der Dichtungskammer des Pumpendeckels angeodneten Gleitringdichtung und einer am Pumpendeckel zwischen dem Pumpenraum und dem Dichtungsraum ausgebildeten Kühl- und Drosselstrecke und einem durch ein Förderorgan, insbesondere einem auf dem Gleitring oder einem Wellenteil angebrachten Fördergewinde, bewirkten Sekundärflüssigkeitsumlauf in der Dichtungskamraer zur Spülung und zusätzlichen Kühlung der Gleitringdichtung .

Die Wellenabdichtung bei Kreiselpumpen zur Förderung von Heißwasser ist sehr problematisch, da einmal infolge des hohen Dampfdruckes von Wasser (bei 250° C ca. 40 bar) gegen relativ hohe Drücke abgedichtet werden muß und zum anderen es an den Gleitflächen der GLRD zu keiner Dampfbildung, die einen Trockenlauf darstellen würde, kommen darf. Eine zuverlässige Abdichtung ist nur möglich, in dem man die Temperatur an der Gleitringdichtung durch Kühlung erheblich absenkt.

Bei bekannten Wellenabdichtungen der eingangs erwähnten Art wird entweder eine sehr lange Kühl- und Drosselstrecke zwischen dem Pumpen- und dem Dichtungsraum gebraucht,

um im Dichtungsraum eine erträgliche Temperatur zu
erhalten oder der Sekundärflüssigkeitsumlauf in der
Dichtungskammer wird nach außen in einen separaten
Kühler geleitet, in dem die Wärme abgeführt wird.
In jedem Falle sind die Vorkehrungen sehr umfangreich und beanspruchen viel Platz, so daß die Kreiselpumpen zur Förderung von Heißwasser im Wellen- und Dichtungsbereich erheblich größer als Pumpen für normale Einsatzfälle bauen und dementsprechend teurer sind. Nachteilig ist auch, daß außen installierte Wärmeaustauscher anfällig gegen Beschädigungen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wellenabdichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß bei gleichzeitig erhöhter Funktionssicherheit der Bauaufwand und auch das Bauvolumen
erheblich verringert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß, wie an sich bekannt, im Bereich der
Kühlstrecke im Pumpendeckel eine von einer Kühlflüssigkeit durchflossene Kühlkammer ausgebildet ist und die den Sekundärflüssigkeitsumlauf leitenden Kanäle innerhalb dem Pumpendeckel durch die Kühlkammer verlaufen.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung übernimmt die Kühlkammer der Kühl- und Drosselstrecke gleichzeitig die Funktion des Kühlers für den Sekundärflüssigkeitsumlauf. Die Kühlwirkung ist sehr intensiv, so daß die Kühl- und Drosselstrecke sehr kurz gehalten werden kann.

Wie Versuche gezeigt haben, ist normalerweise die Kühlstrecke nicht länger auszuführen als das Maß des hier vorhandenen Wellendurchmessers. Die erfindungsgemäß ausgebildete Wellenabdichtung benötigt daher wenig Platz für den Einbau in der Pumpe, so daß in der Regel die wesentlichen Bauteile üblicher Kreiselpumpen nach DIN 24 255 und DIN 24 256 wie Spiralgehäuse, Lagerträger, Pumpenwelle, Laufräder voll übernommen werden können.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Wellenabdichtung so weiter ausgebildet, daß der Pumpendeckel mit der die Kühl- und Drosselstrecke bildenden Bohrung eine Wellenhülse vorzentriert, auf der der Gleitring der Gleitringdichtung gelagert und axial abgestützt ist und die Wellenhülse eine Schulter als Anschlag zum Pumpendeckel in Richtung der Federkraft des Gleitringes aufweist zur Begrenzung des Axialweges im Pumpendeckel.

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß der Pumpendeckel und sämtliche Wellenabdichtungsteile als Baueinheit vormontiert werden können und bei der Montage in der Pumpe als ganzes auf die Pumpenwelle geschoben werden können. Somit kann auch in Reparaturfällen von relativ ungeschultem Personal die Wellenabdichtung ausgewechselt werden.

Weiter ist es jetzt durch die kleinen Bauabmessungen möglich, nur durch Austausch der Pumpendeekel-Baueinheit, bei gleichen Anschlußmaßen von Pumpengehäuse und Lagerträger aus einer Serien-Normpumpe - aus entsprechendem Werkstoff - eine Heißwasserpumpe zu bekommen. Umgekehrt kann die Heißwasserpumpe jederzeit in eine normale Kreiselpumpe umgebaut werden. Beim Hersteller und vor allen Dingen auch bei Kundendienstwerkstätten wird dadurch die Lagerhaltung ganz erheblich vereinfacht.

In der Zeichnung ist auszugsweise eine Kreiselpumpe dargestellt, in die die erfindungsgemäße Wellenabdichtung eingebaut ist.

Die Kreiselpumpe wird im wesentlichen gebildet durch das Pumpengehäuse 1 und das Laufrad 2, das mit der Überwurfmutter 3 auf der Pumpenwelle 4 befestigt ist. Die Pumpenwelle ist in dem nur teilweise dargestellten Lagerträger mit Kugellagern 6 gelagert. Das Pumpengehäuse 1 ist wellenseitig mit dem Pumpendeckel 7 verschlossen, der aus gießtechnischen Gründen zweiteilig ist und aus den Teilen 7a und 7b besteht. Der Pumpendeckel 7 weist eine Kühl- und Drosselstrecke 8 auf, die eine auf der Pumpenwelle 4 aufgeschobene Wellenhülse 9 umgibt. Die Wellenhülse 9 wird durch die Schulter 10 axial positioniert. Der Lagerdeckel 7 selbst umfaßt zwei von einander getrennte Räume, nämlich die Kühlkammer 11 und die Dichtungskammer 12.

Zur Einleitung und zum Abfluß des Kühlmittels in die Kühlkammer 11 sind die Anschlüsse 13 und 14 vorgesehen. Die Kühlkammer 11 ist gegenüber dem Pumpeninnern abgeschlossen, so daß als Kühlmittel beispielsweise Wasser aus dem Wassernetz genommen werden kann. Die Dichtungskammer 12 hingegen steht über den Drosselspalt 8 mit dem Pumpeninnern in Verbindung, wodurch der bei Heißwasserpumpen vorhandene hohe Druck auch auf der Abdichtung lastet. Als eigentliche Wellenabdichtung ist die Gleitringdichtung 15 vorgesehen, die im wesentlichen aus dem Gleitring 16 und dem stationären Gegenring 17 gebildet wird, wobei der Gegenring 17 in einem Abschlußdeckel des Pumpendeckels mittels eines Dichtungsringes 19 eingesetzt ist. Der Gleitring 16 ist auf der Wellenhülse 9 (entgegen der Federkraft der Federn 20) axial verschieblich gelagert. Ein Dichtungsring 21 sichert die Abdichtung zwischen dem Gleitring und der Wellenhülse. Auf dem Gleitring ist weiter ein Fördergewinde 22 ausgebildet, das bei Drehung der Welle von der Antriebsseite zur Pumpenseite Flüssigkeit fördert. In der Dichtungskammer 12 ist ein Kanal 23 ausgebildet,

wodurch, durch das Fördergewinde bewegt, eine Sekundärströmung vom pumpenseitigen Ende des Dichtungsraumes zum antriebsseitigen Ende des Dichtungsräumes entsprechend der eingetragenen Pfeilrichtung entsteht.

Dadurch, daß diese Sekundärströmung, getrennt durch die Wand 24, durch die Kühlkammer geleitet wird, wird ihr ein Großteil der Wärme entzogen, so daß der Dichtfläche am Gleitring sehr stark abgekühltes Wasser zugeführt wird. Die Länge der Kühl- und Drosselstrecke 8, die radiale Ausdehnung der Kühlkammer 11 sowie die Länge des Kanales 23 - wobei durchaus mehrere Kanäle angebracht sein können bestimmen dabei neben der Temperatur des Kühlmediums die Höhe der Temperaturabsenkung. Versuche haben dabei ergeben, daß die Kühlwirkung so intensiv ist, daß annähernd in dem für eine normale Gleitringdichtung erforderlichen Bauvolumen die erfindungsgemäße Anordnung untergebracht werden kann. Durch die Effizienz der Wärmeabführung von den Dichtflächen der Gleitringdichtung, sind die Wartungskosten für die Kühlung sehr gering. Dadurch, daß bei der Wellenabdichtung der Gleitring 16 auf der Wellenhülse 9 aufgesetzt und die Federn 20 an dem Ringbund 25 abgestützt sind, wird die Wellenhülse bei nicht aufgesetztem Laufrad durch die Federn der Gleitringdichtung bis zur Schulter 26 an den Pumpendeckel gedrückt, ohne daß der Gleitring und der Gegenring voneinander abheben. Da die Wellenhülse 9 weiter durch den Drosselspalt bzw. Kühlspalt 8 vorzentriert ist, kann somit der Pumpendeckel zusammen mit gesammter Gleitringdichtung von der Welle herabgezogen werden. Umgekehrt kann die Gleitringdichtung zusammen mit der Wellenhülse und dem Deckel vollständig vormontiert werden und als gesamte Einheit bei der Montage der

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Claims

P atentansprüche

1. Wellenabdichtung, insbesondere für Kreiselpumpen zur Förderung von Heißwasser, mit einer in einer Dichtungskammer des Pumpendeckels angeordneten Gleitringdichtung und einer am Pumpendeckel zwischen dem Pumpenraum und dem Dichtungsraum ausgebildeten Kühl- und Drosselstrecke und einem durch ein Förderorgan, insbesondere einem auf dem Gleitring angebrachten Fördergewinde, bewirkten Sekundär-Flüssigkeitsumlauf in der Dichtungskammer zur Spülung und zusätzlichen Kühlung des Gleitringes, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, im Bereich der Kühlstrecke (8) im Pumpendeckel (7) eine von der Kühlflüssigkeit durchflossene Kühlkammer (11) ausgebildet ist und die den Sekundärflüssigkeitsumlauf leitenden Kanäle (23) innerhalb dem Pumpendeckel (7) durch die Kühlkammer (11) verlaufen.

2. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpendeckel (7) mit der die Kühl- und Drosselstrecke (8) bildenden Bohrung eine Wellenhülse (9) vorzentriert, auf der der Gleitring (16) der Gleitringdichtung (15) gelagert und axial abgestützt ist und die Wellenhülse (9) eine Schulter (26) als Anschlag zum Purapendeckel (7) in Richtung der Federkraft des Gleitringes aufweist zur Begrenzung des Axialweges im Pumpendeckel (7) .