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Stopfbüchslose Kreiselpumpe Bei stopfbuchslosen Kreiselpumpen ist
es üblich, die Dichtung zwischen Flügelrad und Gehäuse im Stillstand dadurch herzustellen,
daß das Flügelrad sich unter dem (meist durch irgendwie ausgestaltete Federn verstärkten)
Flüssigkeitsdruck mit einer konischen oder planen, in allen Fällen jedoch ringförmigen
Dichtungsfläche gegen das Gehäuse legt.
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Bei Betriebsbeginn erfolgt durch eine Verschiebung der Welle nach
der Pumpenseite zu ein Abheben dieser beiden Dichtungsflächen, und die Dichtung
wird nunmehr durch eine besonders enge Passung der Welle in dem meist recht lang
ausgebildeten Gehäusehals übernommen, der mit einer Öl- oder Fettschmierung versehen
ist.
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Bei stopfbuchsenlosen Kreiselpumpen zur F;rderung von nichtaggressiven
Flüssigkeiten macht die im Betrieb notwendige enge Passung zwischen Flügelradschaft
und Gehäusehals keinerlei Schwierigkeiten, weil hierfür normale metallische Werkstoffe
Verwendung finden.
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Bei aggressiven Flüssigkeiten, wie Säuren u. dgl., müssen jedoch korrosionsbeständige
Baustoffe Verwendung finden, z. B. Steinzeug, Siliciumguß usw., die infolge ihrer
besonderen Gleiteigenschaften derartig enge Passungen von Teilen, die sich ineinander
bewegen, nicht zulassen. Während die Abdichtung im Stillstand bei diesen Pumpen
in genau der gleichen Weise vorgenommen werden kann ivie bei normalen Metallpumpen,
war es notwendig, für die Abdichtung während des Betriebes, wo die Dichtflächen
zwischen Flügelrad und Gehäuse abgehoben sind. besondere Wege zu suchen. Im allgemeinen
ist man dazu übergegangen, den Flügelradschaft im Gehäusehals mit viel Luft laufen
zu lassen, so daß ein Berühren der beiden Oberflächen von Schaft und Gehäusehals
nicht möglich ist, und die notwendige Dichtung dadurch herbeizuführen, daß man diesen
Zwischenraum mit Starrfett ausfüllt, das während des Betriebes ständig nachgedrückt
werden muß.
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Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß infolge der vom Flügelrad
ausgehenden Saugwirkung eine mehr oder weniger große Fettmenge ständig in das Pumpengehäuse
gesaugt und hier mit der Förderflüssigkeit vermischt wird. Dadurch tritt naturgemäß
eine Wertminderung des Fördergutes ein, falls es nicht überhaupt unbrauchbar wird.
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Diese Saugwirkung des Flügelrades auf das Fettpolster hat einen weiteren
Nachteil. Sobald durch das Absaugen einer gewissen Fettmenge aus dem Gehäusehals
die Dichtung aufgehoben ist, reißt die Pumpe ab und unterbricht die Förderung. Um
die Pumpe erneut in Betrieb zu nehmen, ist es notwendig,
den Gehäusehals
wiederum mit Fett zu füllen und die Pumpe selbst mit Förderflüssigkeit aufzufüllen.
Da insbesondere in Säurebetrieben die Pumpe oft an unzugänglichen Stellen stehen,
ist das Arbeiten mit derartigen Pumpen mit großen Schwierigkeiten und Gefahren verbunden.
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Man hat diese Nachteile auch schon dadurch zu beseitigen versucht,
daß bei stopfbuchslosen Kreiselpumpen, bei welchen eine Verunreinigung der Förderflüssigkeit
durch Fett oder Öl nicht stattfinden kann, der Flügelradschaft im Gehäuse vollkommen
fettfrei läuft.
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Pumpen, die zwecks Vermeidung einer Fettschmierung den Flügelradschaft
innerhalb der Gehäusebohrung mit Buchsen aus selbstschmierendem Material umgeben
oder ihn in einer solchen im Gehäuse eingepreßten Buchse laufen lassen, sind bekannt.
Infolge der außerordentlich geringen Härte von Graphit und ähnlichen Stoffen war
es bisher jedoch nicht möglich, die bei stopfbuchslosen Pumpen mit verschiebbarer
Welle notwendigen Dichtungsflächen mit einer für den praktischen Betrieb genügend
großen Haltbarkeit auf den Buchsen anzubringen. Sie wurden nach ganz kurzer Betriebsdauer
so weit abgeschliffen, daß die ganze Buchse erneuert ;werden mußte.
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Darüber hinaus zeigte es sich, daß die aggressiven Förderflüssigkeiten
das selbstschmierende Material relativ schnell zersetzten und unbrauchbar machten.
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Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich geworden, die Nachteile
zu vermeiden und damit auch selbstschmierende Buchsen bei stopfbuchslosen Säurepumpen
mit Erfolg zur Anwendung zu bringen. Dieses ist durch eine besondere Ausgestaltung
der Buchse erreicht worden, die nur so weit mit selbstschmierendem Material ausgefüttert
wird, daß der notwendige Dichtungskonus sich noch an der Buchse selbst befindet
und nunmehr annähernd Flächen gleicher Härte aufeinanderschleifen. Da Buchse und
Flügelrad aus gleichem bzw. gleichartigem Werkstoff bestehen, ist eine übermäßige
Abnutzung vermieden worden.
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Besonders wichtig war es, die Aufgabe zu lösen, das selbstschmierende
Material vor den zerstörenden Einflüssen des Fördergutes zu schützen, ohne die Pumpe
in ihrer Betriebssicherheit zu beeinträchtigen. Dieses ist in vollkommener Weise
dadurch gelungen, daß man die Buchse nach der Pumpenseite zu mit einem Innenbund
versah, dessen Bohrung nach dem Einpressen der Graphitbüchse mit dieser zusammen
bearbeitet wird und daher mit außerordentlich enger Passung an den Flügelradschaft
anlaufen kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Flügelradschaft die Büchse berührt,
da alle etwa auftretenden Schwingungen von der eingepreßten Buchse aus selbstschmierendem
Material aufgenommen werden. Außerdem hat sich überraschenderweise gezeigt, daß
sich in der Bundpassung ein Flüssigkeitspolster bildet, weil die beiden Flächen
sich eben nicht berühren können und der Flüssigkeitsfilm keinerlei Druckbeanspruchungen
ausgesetzt ist. Durch diesen rotierenden Film wird die Wirkung der Büchse ganz erheblich
verstärkt. Ein Durchtritt der Förderflüssigkeit zur Graphitbüchse ist ausgeschlossen,
ebenso wie das Ansaugen von Luft in umgekehrter Richtung.
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Eine weitere Ausbildungsform dieser Erfindung besteht in der so langen
Ausführung der Gehäusebüchse, daß sie ein gewisses Maß über die Laufbüchse nach
der Antriebsseite zu hinausragt. Diese Ausbildung ist für den Fall einer sehr großenAbnutzung
derWellendurchführung vorteilhaft, weil dann noch Reste der Flüssigkeit an der Welle
entlang zur Antriebsseite austreten können. Wird die Gehäusebüchse erfindungsgemäß
länger ausgeführt als die Laufbüchse, so können die von der rotierenden Welle abgespritzten
Tropfen nicht in den Raum geschleudert werden, sondern sie werden von der überstehenden
Gehäusebüchse abgefangen und auf unschädliche Weise abgeleitet. Es hat sich hierbei
als zweckmäßig herausgestellt, daß die günstigste Ableitung bei kleinstem Materialaufwand
erreicht wird, wenn das Längenverhältnis der beiden Büchsen etwa nach den Regeln
des goldenen Schnittes aufgeteilt ist.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform
dieser Pumpenwellenabdichtung. Die Welle a ist in der schaftartigen Verlängerung
des Laufrades b befestigt, wobei der Schaft ohne Reibung durch das Gehäuse c hindurchtritt.
In das Gehäuse c ist die Gehäusebuchse d eingesetzt, in welcher sich die aus selbstschmierendem
Material bestehende Laufbuchse e befindet. An der Gehäusebuchse d .befindet sich
nach der Laufradseite zu der Bund k, in welchem sich die konusartige Dichtungsfläche
f befindet, gegen die sich eine entsprechende Fläche des Laufradschaftes legt. Bei
i. ist der freie Abspritzraum mit der auf der Welle befindlichen einfach oder mehrfach
vorhandenen Abspritzrille h gezeigt.