DE3530986A1 - Split-ring seal with a damping element - Google Patents

Split-ring seal with a damping element

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Inventor
Rolf Scherer
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KSB SE and Co KGaA
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Klein Schanzlin and Becker AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The subject-matter of the invention is an elastically flexible split ring which can follow the deflections of the rotating part interacting with it. This prevents these parts running into one another.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spaltringdichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a split ring seal according to the Preamble of the main claim.

Spaltringdichtungen finden häufig in Kreiselpumpen Verwendung und dienen zur Abdichtung des Spaltes zwischen dem Gehäuse und dem innerhalb desselben rotierenden Laufrades. Auf die sorgfältige Ausbildung der Spaltringdichtung muß insbesondere bei wechselnden Druck- und Temperaturbelastungen geachtet werden. Andernfalls besteht die Gefahr, daß das Laufrad am Spaltring anläuft und somit Zerstörungen dieser Teile die Folge sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spaltring­ dichtung zu entwickeln, bei der Beschädigungen des darin rotierenden Teiles weitgehend ausgeschlossen sind. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.Split ring seals are often used in centrifugal pumps and serve to seal the gap between the housing and the rotating impeller within the same. On the careful training of the split ring seal must in particular with changing pressure and temperature loads will. Otherwise there is a risk that the impeller on Split ring starts up and thus the destruction of these parts are. The invention has for its object a split ring develop seal when damaging the inside rotating part are largely excluded. The solution this task is carried out in accordance with the characterizing part of the Main claim.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß in überwiegender Weise eine Berührung zwischen dem rotierenden und dem stillstehenden Teil durch das Laufrad erfolgt. Durch die nachgiebige Ausbildung des Spaltringes wird sichergestellt, daß aufgrund des dazwischen befindlichen Flüssigkeitsfilmes die Dichtfläche der Bewegung des innerhalb des Spaltringes rotierenden Teiles folgt und somit ein Anlaufen verhindert wird.The invention is based on the knowledge that predominantly Way a contact between the rotating and the stationary part is done by the impeller. Through the flexible formation of the split ring is ensured that due to the liquid film in between the sealing surface of the movement of the inside of the split ring rotating part follows and thus tarnishing is prevented.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei Verwendung von nur einem elastischen Element dieses aus zwei Ringen unterschiedlicher Durchmesser besteht, die mit Abstand zueinander angeordnet und untereinander elastisch verbunden sind. Der äußere Ring würde damit der Befestigung innerhalb des Gehäuses dienen, während der innere Ring als Spaltringdichtung wirkt und dazwischen angeordnete nachgiebige Elemente einen entsprechenden Bewegungsausgleich vornehmen können. Dies können separat eingelegte Membranfedern, entsprechend geformte ein- oder mehrteilige, nachgiebige Bandelemente oder dergleichen sein.An embodiment of the invention provides that at Using only one elastic element, this from two Rings of different diameters exist that are spaced arranged to each other and are elastically connected to each other.  The outer ring would thus be attached within the Housing serve while the inner ring as a split ring seal acts and flexible elements arranged in between unite can make appropriate movement compensation. This can have separately inserted diaphragm springs, correspondingly shaped one- or multi-part, flexible band elements or the like be.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das elastische Element als Kunststoffteil ausgebildet ist, und im Bereich der Dichtfläche einen metallischen Überzug aufweist. Somit ließe sich der Spaltring als ein einfaches Spritzgußteil herstellen, wobei zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit der durchströmte Teil der Dichtfläche mit einem metallischen Überzug versehen ist. Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann dieser Überzug als ein Blechformteil ausgebildet sein oder er ist galvanisch aufgebracht. Entsprechend den jeweiligen Einsatzbedingungen kann somit die günstigste Herstellungsart Verwendung finden.Another embodiment of the invention provides that elastic element is designed as a plastic part, and in Area of the sealing surface has a metallic coating. The split ring could thus be used as a simple injection molded part manufacture, increasing wear resistance the flowed through part of the sealing surface with a metallic Cover is provided. After further developments of the Invention, this coating can be formed as a sheet metal part his or he is galvanically applied. According to the respective operating conditions can thus be the cheapest Production method find use.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below.

Am Beispiel einer Kreiselpumpe ist die Anordnung der Spaltringdichtung auf der Saugseite gezeigt. Der im Gehäuse 1 angeordnete Spaltring 2 ist im Querschnitt I-förmig ausgebildet, jedoch ist eine entsprechend andere, X-förmige oder ähnliche Querschnittsform ebenfalls möglich. Der Spaltring besteht aus einem im Gehäuse 1 anliegenden Ringteil 3, einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden, die Dichtfläche bildenden Ringteil 4 und einem, die beiden Ringteile verbindenden, nachgiebigen Element 5. Das Ringteil 4 weist auf der dem Laufrad 6 zugekehrten Seite einen metallischen Überzug 7 auf, der hier als Blechformteil ausgebildet ist. Somit werden Erosionsschäden vermieden, die durch die hohen Strömungs­ geschwindigkeiten innerhalb des Dichtspaltes 8 entstehen können. Ein Anschlag 9, der am Gehäuse und/oder am Spaltring 2 angebracht sein kann, begrenzt die Bewegung des elastischen Elementes.The arrangement of the split ring seal on the suction side is shown using the example of a centrifugal pump. The split ring 2 arranged in the housing 1 has an I-shaped cross section, but a correspondingly different, X-shaped or similar cross-sectional shape is also possible. The split ring consists of a ring part 3 which rests in the housing 1 , a ring part 4 which has a smaller diameter and forms the sealing surface, and a flexible element 5 which connects the two ring parts. The ring part 4 has a metallic coating 7 on the side facing the impeller 6 , which is designed here as a sheet metal part. Damage to erosion, which can arise from the high flow velocities within the sealing gap 8 , is thus avoided. A stop 9 , which can be attached to the housing and / or the split ring 2 , limits the movement of the elastic element.

Verändert nun das Laufrad oder das Gehäuse infolge von Schwingungen, Temperatur- oder Druckeinflüssen die Lage der Teile zueinander, so ermöglicht es das nachgiebige Element 5 sowie der Flüssigkeitsfilm innerhalb des Dichtspaltes 8, daß das Ringteil 4 dieser Bewegung folgt und eine Berührung verhindert wird. Durch eine entsprechende Querschnitts­ gestaltung läßt sich die Federwirkung des nachgiebigen Elementes 5 beeinflussen. Im Bereich des Dichtspaltes 8 kann die Dichtfläche des Ringteiles 4 auch mit einem metallischen Überzug 7 versehen sein, der galvanisch aufgebracht werden kann.Now changes the impeller or the housing due to vibrations, temperature or pressure influences the position of the parts to each other, so the flexible element 5 and the liquid film within the sealing gap 8 that the ring member 4 follows this movement and contact is prevented. The spring action of the resilient element 5 can be influenced by a corresponding cross-sectional design. In the area of the sealing gap 8 , the sealing surface of the ring part 4 can also be provided with a metallic coating 7 , which can be applied galvanically.

Claims (6)

1. Spaltringdichtung, insbesondere für Kreiselpumpen, mit einem im Gehäuse befestigten Spaltring, der ein innerhalb des Spaltringes rotierendes Teil mit geringem Abstand umgibt, wobei die einander zugekehrten Flächen des Spaltringes und des rotierenden Teiles die Dichtfläche bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dichtfläche (8) des Spaltringes und dem Gehäuse (1) ein oder mehrere elastische Elemente angeordnet sind.1. Split ring seal, in particular for centrifugal pumps, with a split ring fastened in the housing, which surrounds a part rotating within the split ring at a short distance, the mutually facing surfaces of the split ring and the rotating part forming the sealing surface, characterized in that between the sealing surface ( 8 ) the split ring and the housing ( 1 ) one or more elastic elements are arranged. 2. Spaltringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastiches Element aus zwei Ringen (3, 4) unterschiedlicher Durchmesser besteht, die mit Abstand zueinander angeordnet und untereinander elastisch verbunden sind.2. Split ring seal according to claim 1, characterized in that an elastic element consists of two rings ( 3, 4 ) of different diameters, which are arranged at a distance from one another and are elastically connected to one another. 3. Spaltringdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element als Kunststoffteil ausgebildet ist und im Bereich der Dichtfläche (8) einen metallischen Überzug (7) aufweist.3. split ring seal according to claims 1 and 2, characterized in that the elastic element is designed as a plastic part and in the region of the sealing surface ( 8 ) has a metallic coating ( 7 ). 4. Spaltringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Überzug (7) als Blechformteil ausgebildet ist. 4. split ring seal according to claims 1 to 3, characterized in that the metallic coating ( 7 ) is designed as a sheet metal part. 5. Spaltringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Überzug (7) galvanisch aufgebracht ist.5. split ring seal according to claims 1 to 4, characterized in that the metallic coating ( 7 ) is applied galvanically. 6. Spaltringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des niedrigen Druckes eine Anlage (9) die Bewegung des elastischen Elementes und/oder des inneren Ringes (4) begrenzt.6. split ring seal according to claims 1 to 5, characterized in that on the side of the low pressure a system ( 9 ) limits the movement of the elastic element and / or the inner ring ( 4 ).
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