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Wellenspa.Itdichtung für stopfbüchslose Kreiselpumpen Die Erfindung
betrifft eine weitere Ausbildung der Wellenspaltdichtung an stopfbüchslosen, insbesondere
zur Förderung von Säuren und Laugen bestimmten Kreiselpumpen nach dem Patent 6842o5,
bei denen auf der Rückseite der Laufradwand Hilfsschaufeln angeordnet sind, die
während des Betriebes den Austritt von Leckflüssigkeit verhindern, und bei denen
ferner 'für die Abdichtung beim Stillstand innerhalb des Arbeitsraumes des Laufrades
an der 'Eintrittsstelle der Pumpenwelle in das Pumpengehäuse ein Ringventil vorgesehen
ist, dessen Dichtungsflächen beim Inbetriebsetzen der Pumpe durch eine axiale Verschiebung
der Welle mittels Fliehkraftreglier oder Schraubenflächenregler voneinander ,abgehoben
werden und an der Wellendurchtrittsöffnung außerhalb des Arbeitsraumes des Laufrades
ein zweites, zu dem inneren Ringventil spiegelbildlich ausgebildetes Ringventil
angeordnet ist, dessen Dichtungsflächen bei Inbetriebsetzung der Pumpe durch die
axiale Verschiebung der Welle geschlossen werden zwecks Abdichtung der Well:endurchtrittsöffnung
während der Inbetriebsetzung, des Betriebes und der Stillsetzung der Pumpe gegen
geringen Zulaufdruck.
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Bei der bekannten Einrichtung besteht der Nachteil, daß bei axial.
nicht ganz spielfreiem Lauf der Pumpenwelle, der niemals mit Sicherheit zu erreichen
ist, eine vollkommene Dichtung der Eintrittsstelle der Pumpenwelle in das -Gehäuse
sowohl während der Inbetriebsetzung als auch während des Stil.lsetzens der Pumpe
nicht immer gewährleistet ist.
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Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung getroffen, die diesen Nacht,-il
beseitigt, so daß auch bei axial nicht ganz spielfreiem
Lauf der
Pumpenwelle eine vollkommene Dichtung der Wellendurchtrittsöffnung gewährleistet
ist.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß bei dem an
der Wcll:endurchtritisöfnung außerhalb des Arbeitsraumes des Kreiselrades zu dem
inneren spiegelbildlich angeordneten Ringventil der feststehende Ventilsitz durch
eine elastische Scheibe gebildet wird, die in axialer Richtung nachgiebig ist, so
daß auch bei axial nicht spielfreiem Lauf der Pumpenw,-lle während des Betriebes
die Ventilsitzflächen ohne oder mit geringer Pressung aufeinander schleifen. Der
an der elastischen Scheibe anlaufende. mit der Pumpenwelle fest verbundene Ventilteller
wird mit einer gewölbten, hochglanzpolierten Sitzfläche versehen, so daß Ventilteller
und -sitz auch bei axialer Verschiebung der Welle dauernd mit einem konzentrischen,
schmalen Flächenteil aneinander anliegen.
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Es ist bekannt, bei zwei oder mehreren auf einer Welle angeordneten
Ringventilen. die zur gleichzeitigen Abdichtung der Wellendurchführung sspalte zweier
oder mehrerer Trennwände dienen und die durch axiale Verschiebung der Maschinenwelle
gleichzeitig geschlossen oder geöffnet werden, also während des Betriebes geöffnet
bleiben und bei Stillstand geschlossen sind, wenigstens einem Ventil einen nachgiebigen
oder nachgiebig gelagerten Verschlußteil zu geben, wobei der nachgiebige Verschlußteil
dem Zweck dient. den Dichtungsdruck bei Stillstand der Welle gleichmäßig oder in
bestimmter Abstufung auf die einzelnen Ventile zu verteilen.
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Des weiteren ist als sog. selbstdichtende Stopfbüchse eine Einrichtung
für Kreiselpumpen mit axial unverschiebbarer Welle bekannt, bei der ein mit der
Welle ein Ganzes bildender Bund mit der einen Seitenfläche an der entsprechenden
Seitenfläche des Gehäuses und mit der anderen Seitenfläche an einem Dichtungsring
anläuft, der in einer der Bundbreite entsprechenden Entfernung nach außen abdichtend
eingespannt ist: der Dichtungsring wird mittels eines Ansatzringes und einer auf
diesen wirkenden Spiralfeder gegen den Bund gedrückt, so daß die beiden Dichtungsspalte
dauernd unter dem Federdruck stehen. Die Erfahrung hat aber gezeigt. daß bei Kreiselpumpen
zur Förderung von Säuren und Laugen dauernd unter Pressung anlaufende Ringflächen
schnellstens -zerstört werden, weshalb die eben beschriebene Wellendichtung für
derartige Pumpen nicht brauchbar ist.
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Die Einrichtung nach der Erfindung wirkt derart, daß, -wenn beim Stillsetzen
der Pumpe das im Arbeitsraum vorgesehene Ringspaltventil noch offen ist, die Flüssigkeitssäule
die elastische Scheibe gegen die Gegenfläche drückt und so selbsttätig abdichtet,
ohne da15 ein mechanisches Anpreßmittel, z. B. eine Feder, nötig wäre, die bei Säureförderung
ha'd zerstört würde.
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In der Zeichnung ist die Einrichtung gemäß der Erfindung in Abb. i
und 2 beispiels-«-eise dargestellt, wobei die entsprechenden Teile mit den gleichen
Bezugszeichen versehen sind wie in der Patentschrift 684205. In den Abb. i und 2
ist i das Kreischrad, ein nach dem Kreiselrad zii herausnehmbarer Zwischendeckel
mit nabenartigem Vorsprung und Ventilsitzfläche a= an der dem Kreiselrad zugekehrten
Stirnseite. ;ist eine zweckmäßig mit dem Ventilteller «i aus einem Stück bestehende
Wellenschutzhülse. .l die Pumpenwelle, 5 die Abspritzscheibe. die in Richtung zum
Kreiselrad den nach Bedarf auswechselbaren Ventilteller mit der Sitzfläche b° bildet,
die eine gewölbte Form aufweist. 6 ist die elastische Scheib" die mit ihrer dem
Kreiselrad abgekehrten Seite die Ventilsitzfläche b1 bildet und entgegengesetzt
in dein Hohlraum,- in axialer Richtung frei liegt.
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15 ist der Deckel. der mittels Schrauben oder einer Ringmutter 16
-zur Befestigung der Scheibe 6 dient. Die elastische Scheibe i, muVs gegen die jeweilige
Förderflüssigkeit beständig und gegen Schmiermittel widerstandsfähig sein und der
mechanischen Beanspruchung durch den sich drehenden Ventilteller b2 genügen, was
z. B. bei synthetischen Kautschuk und ähnlichem Material der Fall ist. Die elastische
Scheibe steht bei Inbetriel)-setzung der Pumpe in der Regel. unter geringem Druck.
so daß das Ventil b1, b= unter geringer Pressung arbeitet, bis die -normale Drehzahl
erreicht ist. Während des Betriebes wird die Pressung am Ventil b1, b2 vermindert
bis nahezu \7u11. In diesem Zustand bleibt die Pressung durch die Elastizität der
Scheih@ erhalten, so daß weder Förderflüssigkeit austritt noch Luft eintreten kann.
Kleinere Zulaufdrücke bis etwa 2 m Wassersäule werden von der elastischen Scheibe
auch während des Betriebes der Pumpe aufgenommen. ohne ihre Lebensdauer merklich
zu verringern. Damit die elastische Scheibe durch die Reibung nicht zu warm wird,
ist die in der Zeichnung angedeutete Fettschmierung 17 vorgesehen, die das Fett
von außen an die Sitzflächen b' und b= gelangen läßt, so daß ein nennenswertes Eintreten
von Fett in die Pumpe nicht erfolgt.
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Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung wird die Wellendichtung
gemäß dem Patent 684205 noch -wesentlich verbessert. Bei Pumpen für solche
Säuren, für die es ein beständiges D1laterial für die elastische
Scheibe
derzeit nicht gibt, findet die Wellendichtung nach Patent 684 2o5 Anwendung.
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Gemäß Abb.l findet der Gegenstand der Erfindung Anwendung bei einer
stopfbüchslosen Kreiselpumpe für höheren Zulaufdruck, bei der zwischen dem Ringventil
a1, a,2 und dem Ringventil b1, b2 eine, im Bedarfsfall, mehrere, Kammer eingeschaltet
ist (nach Patent 652 i68), in welcher in bekannter Weise neben der mit Halterippen
14 versehenen Wand 13 ein Hilfsrad 8 mit Schleuderrippen 9 untergebracht
ist. Diese Kammer wird durch einen Deckel 12 geschlossen. Außerhalb dieses Deckels
12 ist das Ringventil, b1, b= angeordnet, so daß sowohl bei der Ausführungsform
nach Abb. i als auch bei jener nach Abb. 2 an der elastischen Seheibe 6, d. h. an
dem Ringventil b1, b2, ein annähernd gleicher oder etwas höherer Druck als der außerhalb
der Pumpe herrscht und somit die Ventilsitzflächen b1 und b° ohne oder mit geringer
Pressung aufeinander schleifen.
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Bei der Verschiebung der Pumpenwelle zwecks Öffnung des Ringventils
a1, a=, also bei Inbetriebsetzung der Kreiselpumpe sowie bei der Rückverschiebung
der Pumpenwelle zwecks Schließens des Ringventils a1, a= beim Stillsetzen der Kreiselpumpe
folgt die elastische Scheibe, ohne sich von der Ventilsitzfläche des Ventiltellers
b2 zu entfernen.
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Die Wellendichtung während des Stillstandes der Pumpe erfolgt durch
das Ringventil «l, a', wobei dieses durch das Ringventil b1, b= unterstützt
wird, dagegen während der Inbetriebsetzung und dem -Stillsetzen der Pumpe durch
das Ventil b1, b2 allein.
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Um die elastische Scheibe möglichst @einfach auswechseln zu können,
ist der sie tra= gende Deckel 2 von der Kreiselradseite aus herausnehmbar angeordnet
und in an sich bekannter Weise mittels Hammerschrauben i 8 befestigt, die außerhalb
des Säurebereichs untergebracht sind.