DE3415902C2

DE3415902C2 - Stillstandsdichtung

Info

Publication number: DE3415902C2
Application number: DE3415902A
Authority: DE
Inventors: Ludwig 8561 Ottensoos Albrecht; Anton 8500 Nürnberg Heumann; Horst 8562 Hersbruck Schreyer
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 1984-04-28
Filing date: 1984-04-28
Publication date: 1986-04-17
Also published as: FR2563583B1; NL8500891A; NL188594B; NL188594C; DE3415902A1; FR2563583A1; IT1184213B; IT8520085A0; BE902292A

Abstract

Die Erfindung befaßt sich mit einer Stillstandsdichtung zum Abdichten des Ringspaltes zwischen dem Gehäuse und der Welle einer Kreiselpumpe, mit einem auf der Welle und einem im Gehäuse angeordneten Teil, welche mit Dichtflächen ausgestattet sind, wobei die beiden Teile während des Pumpenlaufs durch ein eine Verschiebung der einen Dichtfläche bewirkendes Mittel voneinander getrennt sind. Der Einsatz von Elastomeren, welche über sehr gute Dichtungseigenschaften verfügen, scheiterte bei Stillstandsdichtungen bisher an der Verschleißanfälligkeit, die solche Werkstoffe gegenüber im Fördermedium befindlichen Fremdkörpern zeigten. Die Erfindung überwindet diese Problematik durch eine Stillstandsdichtung, bei welcher mindestens eine der beiden Dichtflächen weich ist und bei der der im Gehäuse angeordnete Teil und/oder der auf der Welle vorgesehene Teil der Stillstandsdichtung über eine dichtende Rutschkupplung mit dem Gehäuse bzw. der Welle verbunden ist. Da nun nicht mehr die Dichtflächen der Stillstandsdichtung, sondern die Rutschkupplung in die zwischen der Welle und dem Gehäuse der an- bzw. auslaufenden Kreiselpumpe gegebenen Relativbewegung einbezogen ist, bleiben die Dichtflächen der Stillstandsdichtung von einer zerstörend wirkenden Fremdkörperreibung verschont.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stillstandsdichtung zum Abdichten des Ringspaltes zwischen dem Gehäuse und der Welle einer Kreiselpumpe, mit einem auf der Welle und einem im Gehäuse angeordneten Teil, welche mit Dichtflächen ausgestattet sind, von denen mindestens eine weich ist, wobei die beiden Teile während des Pumpenlaufs durch ein eine Verschiebung der einen Dichtfläche bewirkendes Mitte! voneinander getrennt sind.

Stillstandsdichtungen werden vornehmlich bei solchen Kreiselpumpen eingesetzt, die mit einer hydrodynamischen Wellenabdichtung ausgestattet sind. Da solche hydrodynamischen Wellenabdichtungen, die über Rückenschaufeln oder Entlastungsräder die Zulaufhöhe und die Laufradförderhöhe abbauen, nur während des Pumpenlaufes funktionieren, ist jeweils eine zusätzliche, während des Stillstandes sowie des Anlaufens und Auslaufens der Kreiselpumpe wirkende Dichtung erforderlich.

Die bekannten Stillstandsdichtungen werden auf unterschiedliche Weise zum Ein- oder Ausrasten gebracht, beispielsweise durch Fliehkraftgewichte oder durch Fremdenergie. Die Dichtungen selbst können beispielsweise als konische Stopfbuchspackungen oder als Gleitringdichtungen aufgebaut sein. Beide Dichtungsarten haben ihre Nachteile: konische Stopfbuchspackungen sind schwierig herzustellen; für Gleitringdichtungen sind harte Gleitpartner notwendig, zwischen die verschmutztes, klebendes oder aggressives Fördermedium eelanecn kann, welches nach dem Schließen der Dicht

flächen zu Undichtigkeiten zu führen vermag.

Durch die DE-PS 9 11 214 ist auch bereits eine Stillstandsdichtung bekannt, bei der eine der beiden Dichtflächen aus einem elastisch nachgiebigen Material besteht Der Vorteil einer weichen, aus einem Elastomermaterial bestehenden Dichtung liegt ohne Zweifel in der gegenüber den vorstehend geschilderten Ausführungen entscheidend verbesserten Dichtwirkung. Wegen der im Bereich geringer Drehzahlen weitgehend au%ehobenen Dichtwirkung der hydrodynamischen Wellenabdichtung und der hieraus resultierenden Notwendigkeit eines frühzeitigen Einsatzes der Stillstandsdichtung ergeben sich aber für die mit einem elastischen Material bestückte Stillstandsdichtung eine hohe Reibungsbeanspruchung in der An- und Auslaufphase und damit ein starker Verschleiß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einsatz von Elastomeren für Stillstandsdichtungen zu ermöglichen, ohne dabei den Nachteil einer schnellen Zerstörung der Elastomerteile in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Stillstandsdichtung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der im Gehäuse angeordnete Teil und/oder der auf der Welle vorgesehene Teil der Still-Standsdichtung über eine dichtende Rutschkupplung mit dem Gehäuse bzw. der Welle verbunden ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung de; Erfindung besteht darin, daß die Rutschkupplung durch Radialdichtringe gebildet wird, die zwischen einem Dichtungsteil und der Welle bzw. dem Gehäuse angeordnet sind.

Die abhebbart Dichtfläche der Stillstandsdichtung kann in bekannter Weise auf einem während des Pumpenlaufes von einem Magneten angezogenen Teil angeordnet sein. Eine vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn die abhebbare Dichtfläche von einem während des Pumpenlaufes drucklosen und während des Stillstandes unter Druck gesetzten Schlauch aus elastischem Material gebildet wird.
Anhand verschiedener Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Stillstandsdichtung, bei der der axial bewegliche Teil im Gehäuse angeordnet ist, in
Fig.2 eine ebenfalls erfindungsgemäß ausgestattete Stillstandsdichtung, bei der der axial verschiebbare Teil auf der Welle angeordnet ist, und in

F i g. 3 eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Stillstandsdichtung, bei der die abhebbare Dichtfläche von einem im Gehäuse angeordneten Schlauch gebildet wird.

Die Stillstandsdichtung der Fig. 1 besitzt einen in einem Kreiselpumpengehäuse 1 axial verschiebbaren Teil 2, auf dem eine elastische Dichtung 3 angeordnet ist. Der gehäuseseitigen Abdichtung des axial verschiebbaren Teiles 2 dient eine O-Ring-Dichtung 4. Im übrigen besitzt der axial verschiebliche Teil 2 eine von der Dichtungsseite abgewandte, mit einem im Gehäuse 1 vorgesehenen Elektromagneten 5 zusammenwirkende Scheibe 6. Eine Feder 7 übt auf den axial verschieblichen Teil 2 eine in Richtung auf die Dichtfläche 8 des mit der Pumpenwelk 9 umlaufenden Teiles 10 der Stillstands-

' _. dichtung wirkendeiKraftaUsXZwischen der>WelIe;9 und

'"".!dem umlaufenden TeillO sind Radialdichtungen 11 vorgesehen, die als Rutschkupplung dienen.

Bei der in der F i g. 2 dargestellten Ausführung ist ein verschieblicher Teil 12 der Stillstandsdichtung auf der Pumpenwelle 9 angeordnet. Die Abdichtung dieses verschieblichen Teiles 12 gegenüber der Welle 9 erfolgt

wiederum über eine O-Ring-Dichtung 13. Auch dieser verschiebliche Teil 12 besitzt an seiner Stirnseite eine elastische Dichtung. Die Anpressung an den unverschieblichen Teil 14 der Stillstandsdichtung und die Abhebung von diesem erfolgt in einer beliebigen Weise, z. B. durch — nicht dargestellte — Fliehkraftgewichte, !η dieser Ausführung ist der Teil 14 durch Radialdichtungen 15 in der Art einer Schlupfkupplung mit dem Pumpengehäuse 16 verbunden.

Die F i g. 3 zei^t eine Stillstandsdichtung, deren rotierender Teil 17 wiederum über Radialdichtringe 18 mit der Pumpenwelle 9 verbunden ist. Der verschiebliche Teil der Dichtung wird von einem Schlauch 19 gebildet, der eine ständig dichte Anlage an der Wand des Pumpengehäuses 20 besitzt in der Zeichnung ist der Schlauch 19 in drucklosem Zustand dargestellt, in dem er einen Spalt 21 zwischen sich und dem Teil 17 beläßt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen, in drei Varianten dargestellten Stillstandsdichtung ist folgende:

Bei der Ausführung der F i g. 1 wird während des Pumpenlaufs die Scheibe 6 des axial verschiebbaren Teiles 2 von dem Elektromagneten 5 angezogen, so daß die elastische Dichtung 3 von der mit ihr zusammenwirkenden Dichtfläche 8 des mit der Welle umlaufenden Teiles 10 abgehoben ist. Sekunden vor Abschaltung der Kreiselpumpe wird auch der Elektromagnet 5 abgeschaltet. Die elastische Dichtung 3 wird nun durch die Kraft der auf den verschieblichen Teil 2 wirkenden Feder 7 gegen die Dichtfläche 8 des mit der Welle 9 umlaufenden Teiles 10 gedruckt. Sobald das Reibmoment zwisehen der Dichtung 3 und der Dichtfläche 8 das Reibmoment zwischen den Radialdichtungen 11 und der Welle 9 überschreitet, dreht der Teil 10 gegenüber der Welle 9 durch, so daß zwischen den Teilen 2 und 10 der Stillstandsdichtung keine Relativbewegung mehr stattfindet. Während des Auslaufvorganges findet lediglich zwischen dem Teil 10 sowie den Radialdichtungen 11 einerseits und der Pumpenwelle 9 andererseits eine Relativbewegung statt.

Während des Anlaufens der Kreiselpumpe läuft der vorstehend geschilderte Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab: Zunächst bleibt die Stillstandsdichtung geschlossen, der auf den als Rutschkupplung wirkenden Radialdichtungen 11 gelagerte Teil 10 verharrt in seiner Ruheposition. Nach wenigen Sekunden wird durch Einschalten des Elektromagneten 5 der verschiebliche Teil 2 der Stillstandsdichtung abgehoben. Der Teil 10 läuft nun mit der Pumpenwelle 9 um. Die Dichtfunktion wird jel/t allein von der hydrodynamischen Wellenabdichtung der Kreiselpumpe übernommen.

Da die Dichtlippen der Radialdichtungen 11 keine axiale Lageveränderung gegenüber der Pumpenwelle 9 erfahren, können zwischen die Lippen und die Welle 9 kein Fördermedium und somit auch keine die Lippen gefährdenden Fremdkörper gelangen.

Die Wirkung der Stillstandsdichtungen der Fig. 2 und 3 ist trotz andersartiger Anordnung grundsätzlich die gleiche wie bei der Ausführung der Fig. 1. Die in der Fig. 3 dargestellte Variante besitzt lediglich eine Besonderheit: Während bei den beiden anderen Ausführungen der verschiebbare Teil 2 bzw. 12 insgesamt seine Lage V^rändert, erfölgt:beim]SchJauch 19 lediglich eine Verschiebung 'der Schlauchwand. Durch ein Aufblähen des Schlauches 19 gelangt diese zu einer dichten Anlage am rotierenden Teil 17.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stillstandsdichtung zum Abdichten des Ringspaltes zwischen dem Gehäuse und der Welle einer Kreiselpumpe, mit einem auf der Welle und einem im Gehäuse angeordneten Teil, weiche mit Dichtflächen ausgestattet sind, von denen mindestens eine weich ist, wobei die beiden Teile während des Pumpenlaufs durch ein eine Verschiebung der einen Dichtfläche bewirkendes Mittel voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse (1,16,20) angeordnete Teil (2,14,19) und/oder der auf der Welle (9) vorgesehene Teil (10, 12, 17) der Stillstandsdichtung über eine dichtende Rutschkupplung (11,15,18) mit dem Gehäuse (1,16, 20) bzw. der Welle (9) verbunden ist

2. Stillstandsdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung durch Radialdichtri^ge (11,15,18) gebildet wird, die zwischen einem Dichtungsteil (10, 14, 17) und der Welle (9) bzw. dem Gehäuse (1,16,20) angeordnet sind.

3. Stillstandsdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abhebbare Dichtfläche (3) in bekannter Weise auf einem während des Pumpenlaufes von einem Magneten (5) angezogenen Teil (2) angeordnet ist.

4. Stillstandsdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abhebbare Dichtfläche mit Fliehkraftgewichten verbunden ist, die eine während des Pumpenlaufs abhebende Wirkung auf diese Dichtfläche ausüben.

5. Stillstandsdichtuvig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dk. abhebbare Dichtfläche von einem während des Pumpen: üfs drucklosen und während des Stillstands unter Druck gesetzten Schlauch (19) aus elastischem Material gebildet wird.