Spaltdichtung für Turbinen, Pumpen und ähnliche Kreiselmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spaltdichtung für Turbinen, Pumpen und ähnliche
Kreiselmaschinen durch einen von der Zentrifugalkraft beeinflußten Dichtungsring
und besteht darin, daß der Dichtungsring aus einem solchen Stoff (Gummi) besteht,
der durch die beim Laufen entstehende Zentrifugalkraft ausgedehnt wird und dadurch
das Schließen der abzudichtenden Fugen veranlaßt.Gap seal for turbines, pumps and similar centrifugal machines.
The invention relates to a gap seal for turbines, pumps and the like
Centrifugal machines by a sealing ring influenced by centrifugal force
and consists in that the sealing ring is made of such a material (rubber),
which is expanded by the centrifugal force generated while walking and thereby
causes the joints to be sealed to close.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Querschnitt durch einen Teil einer Zentrifugalpumpe.The subject of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment
shown, namely Fig. i show a cross section through part of a centrifugal pump.
Abb. 2 einen Teil der Abb. i in vergrößertem Maßstabe mit einer Befestigungsvorrichtung
für den Gummiring am umlaufenden Maschinenteil, Abb. 3 und 4. Längsschnitte durch
verschiedene Arten von Gummidichtungsringen nach dei Linie 71 der Abb. 2,
Abb. 5 eine Draufsicht auf die innere Seite des Gummiringes nach Abb. 3.Fig. 2 shows a part of Fig. I on an enlarged scale with a fastening device for the rubber ring on the rotating machine part, Fig. 3 and 4. Longitudinal sections through different types of rubber sealing rings along the line 71 of Fig. 2, Fig. 5 is a plan view of the inner side of the rubber ring according to Fig. 3.
In Abb. i ist mit i der umlaufende Teil einer Zentrifugalpumpe bezeichnet,
welcher innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist. Die Flüssigkeit durchströmt die
Pumpe in Richtung des Pfeiles 3 von der Mitte nach außen. Bei Druckwasserturbinen
fließt das Wasser in umgekehrter Richtung vom Umfang nach der Mitte zu. In jedem
Fall, mag es sich um eine Wasserturbine oder eine Zentrifugalpumpe handeln, besteht
ein Druckunterschied zwischen dem Einlaß zum Laufrad i und dem Auslaß desselben,
da ein Teil des Einlaßdruckes zur Erzeugung von Bewegungsenergie (Turbinen) bzw.
die zugeführte Bewegungsenergie zur Erzeugung höherer Auslaßdrücke (Pumpe) benutzt
wird. Dieser Druckunterschied hat einen Flüssigkeitsstrom nicht nur im Laufrad,
sondern auch zwischen diesem und dem Gehäuse zur Folge.
Der Flüssigkeitsstrom
zwischen Laufrad und Gehäuse leistet bekanntlich bei der Turbine nicht wie der durch
das Laufrad gehende Wasserstrom Arbeit und macht bei der Zentrifugalpumpe einen
Mehraufwand der zugeführten Bewegungsenergie notwendig. Man muß daher bestrebt sein,
die dadurch entstehenden Energieverluste, welche man mit Undichtheitsverluste bezeichnet,
nach Möglichkeit zu verringern oder ganz zu beseitigen. Der gemäß der Erfindung
`verwendete elastische Ring 14 dient nun der Verhütung derartiger Undichtheitsverluste.
Er ist an dem umlaufenden Teil, dem Laufrad i der Maschine, angebracht, hat schwalbenschwanzförmigen
Querschnitt und wird durch eine Befestigungsvorrichtung 15 gehalten. Beider
Drehung des Laufrades i bzw. des den Ring 14 aufnehmenden Teiles 13 bewirkt
die Zentrifugalkraft eine leichte Ausdehnung des Ringes 14, so daß derselbe sich
unter der Wirkung des beispielsweise in Richtung des Pfeiles 17 erfolgenden
Flüssigkeitsdruckes in der mit 16 bezeichneten gestrichelten Form gegen die feststehende
'Fläche 18 des Gehäuses z legt und so bei denkbar geringster Reibung zwischen der
feuchten Berührungsfläche des elastischen Ringes 14 und der Fläche 18 eine wirksame
Abdichtung zwischen dem feststehenden und dem umlaufenden Teil der Maschine bewirkt.In Fig. I, i denotes the rotating part of a centrifugal pump, which is arranged inside the housing 2. The liquid flows through the pump in the direction of arrow 3 from the center outwards. In the case of pressurized water turbines, the water flows in the opposite direction from the circumference to the center. In any case, be it a water turbine or a centrifugal pump, there is a pressure difference between the inlet to the impeller i and its outlet, as part of the inlet pressure is used to generate kinetic energy (turbines) or the kinetic energy supplied to generate higher outlet pressures (Pump) is used. This pressure difference results in a flow of liquid not only in the impeller, but also between it and the housing. As is well known, the flow of liquid between the impeller and the housing does not do work in the turbine like the flow of water passing through the impeller and makes the centrifugal pump more expensive for the kinetic energy supplied. One must therefore endeavor to reduce the resulting energy losses, which are referred to as leakage losses, as far as possible or to eliminate them entirely. The elastic ring 14 used according to the invention is now used to prevent such leakage losses. It is attached to the rotating part, the impeller i of the machine, has a dovetail-shaped cross section and is held by a fastening device 15 . When the impeller i or the part 13 receiving the ring 14, the centrifugal force causes a slight expansion of the ring 14, so that the same under the action of the liquid pressure occurring, for example, in the direction of arrow 17 in the dashed form denoted by 16 against the stationary 'Surface 18 of the housing z and thus causes an effective seal between the stationary and the rotating part of the machine with the lowest possible friction between the moist contact surface of the elastic ring 14 and the surface 18.
Um die Elastizität des Packungsringes 14 zu vergrößern, sind, wie
aus den Abb. 3, 4 und 5 ersichtlich, in ihm eine Anzahl nebeneinanderliegender Aussparungen
vorgesehen. Eine derartige Formgebung des Ringes ist namentlich bei Verwendung eines
härteren Gummiringes oder bei ziemlich großem Querschnitt des Ringes im Zusammenhang
mit verhältnismäßig geringer Umlaufgeschwindigkeit des Laufrades angebracht. Besitzt
der Gummiring 14 die in den Abb. 3, 4 und 5 dargestellten Aussparungen, so muß er
aus verhältnismäßig dichtem und dabei doch biegsamem Stoff mit gleichmäßig dichtem
Gefüge bestehen. Weist er einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf, so wird
er zweckmäßig mit Hilfe einer Vorrichtung 15 im Laufrad befestigt. Unter dem Einfluß
der Zentrifugalkraft wird der Gummiring radial nach außen gestreckt, wobei seine
schwalbenschwanzförmige Querschnittsform wohl die Bewegung des Ringes in der Nut
des Laufrades verhindert, aber die elastische Ausdehnung seiner äußeren Kante gegen
die Lauffläche 18 gestattet.To increase the elasticity of the packing ring 14, such as
from Figs. 3, 4 and 5 can be seen, in it a number of adjacent recesses
intended. Such a shape of the ring is particularly important when using a
harder rubber ring or with a fairly large cross-section of the ring in connection
attached with a relatively low speed of rotation of the impeller. Owns
the rubber ring 14 has the recesses shown in Figs. 3, 4 and 5, so he must
Made of relatively dense and yet flexible material with an evenly dense one
Structure exist. If it has a dovetail-shaped cross-section, then
it is expediently fastened in the impeller with the aid of a device 15. Under the influence
the centrifugal force is stretched the rubber ring radially outward, with its
dovetail-shaped cross-sectional shape probably the movement of the ring in the groove
of the impeller prevents, but the elastic expansion of its outer edge against
the tread 18 is permitted.