CH407682A - Kreiselpumpe - Google Patents

Description

      Zusatzpatent        zum    Hauptpatent Nr. 390 687         Kreiselpumpe       Die vorliegende     Erfindung        betrifft    eine Kreisel  pumpe nach dem Patentanspruch .des     Hauptpatentes,     mit einer Wellendichtung zwischen einem Maschi  nengehäuse und einer     in    dasselbe     eingeführten    Welle,  mit einem feststehenden und     einem    mit der Welle  rotierenden Schleifring, wobei die Schleifringe  federnd     axial        gegeneinandergepresst    werden,     und     welche dadurch gekennzeichnet ist,

   dass     einer    der  Schleifringe mittels einer Ringmembran mit dem ihn  tragenden Maschinenteil verbunden ist, welche Ring  membran durch elastische Verformung vorgespannt  ist und den mit ihr verbundenen     Schleifring    gegen den  anderen     Schleifring    anpresst.  



  Die Anwendung einer solchen     Wellendichtung    bei  einer Kreiselpumpe gemäss dem Hauptpatent ist be  sonders vorteilhaft, weil bei einer solchen Kreisel  pumpe auf der Rückseite des Laufrades ein von den  Betriebsverhältnissen praktisch unabhängiger, kon  stanter Druck entsteht. Es ist unter diesen Umstän  den besonders einfach, die Membrane so zu bemes  sen, dass sie eine diesem Druck     angemessene    Festig  keit aufweist und ausserdem einen geeigneten An  pressdruck zwischen den     Schleifringen    erzeugt.

   Die  den     Anpressdruck    der     Schleifringe    erzeugende Mem  bran kann     in    einer     Radialebene    liegen oder nur ver  hältnismässig leicht     kegelstumpfförmig    ausgebildet  sein, so dass sie in axialer Richtung sehr wenig Raum  einnimmt und somit eine axial kurze Ausbildung der  Wellendichtung gestattet.  



  In der     Zeichnung    ist ein Ausführungsbeispiel der       erfindungsgemässen    Kreiselpumpe dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt einen     Axialschnitt    durch die Wellen       dichtung,    während         Fig.    2 die Membran im     Radialschnitt    zeigt.  



  Auf der Welle 1 sitzt der Pumpenläufer 2 mit den       Entlastungsschaufeln    3. Im     Stopfbüchsenflansch    oder  Pumpengehäuse 4 ist die Wellendichtung angeordnet.  Sie weist eine Membran 5 aus einem verhältnismässig  weichen Material, beispielsweise Gummi, Kunst  gummi,      Teflon     (eingetragene Marke) oder anderen  Kunststoffen auf,     in    die eine     Ringspannfeder    6, bei  spielsweise von der     in        Fig.    2 dargestellten Mäander  form,     einvulkanisiert,    eingegossen., bzw.     eingespritzt     ist.

   Der innere Rand .der     Membran    5 ist     erweitert    und  stützt mit einer Schulter bzw.     einem    Flansch     einen     Dichtungsring oder     Schleifring    7 aus einem an sich  für diese Zwecke bekannten Material, beispielsweise  Kohle,     Keramik,        Hartmetall,         Teflon ,        Stellit    oder  dergleichen. Der     Schleifring    7 kann mit der Membran  5 z.

   B. durch     Vulkanisieren    oder     Kunststoffleimung     verbunden     sein.    Ein weiterer Schleifring 8 ist     in     einem     Haltering    9     befestigt,    der     seinerseits    zwischen  Distanzbüchsen 10 und 11 festgepresst und daher mit  der Welle 1 fest verbunden ist.

   Die Teile 9, 10 und 11  sind zwischen das Laufrad 2 und den     innern        Kranz     des Kugellagers 12     eingesetzt.        In        einem    zwischen den  Teilen 9 und 12 nach     innen    ragenden Kragen 13 des  Gehäuses ist     ein    Dichtungsring 14 eingelegt. Zur  sicheren Verankerung des äusseren Randes der  Membran 5 am Gehäuse 4 ist dasselbe mit     einer     komisch     hinterdrehten    Schulter 15 versehen, auf wel  che     die    äussere     Kantenfläche    der Membran 5 auf  liegt.  



  Die Membran 5, die     in        Fig.    1 praktisch     parallel     zu     einer        Radialebene    liegt, ist     in        spannungsfreiem     Zustand leicht konisch, so dass     also    .der     Schleifring    7      in unbelastetem Zustand in     Fig.    1 weiter rechts liegen  würde.

   Beim Zusammenbau der Pumpe wird jedoch  die Membran 5 durch den     Anpressdruck    der Schleif  ringe 7 und 8 in die dargestellte, vorgespannte Form  gebracht, in welcher sie ständig eine gewisse     Anpres-          sung    zwischen den Schleifringen 7 und 8 erzeugt. Bei  normalem Betrieb der     Pumpe    entsteht nun zusätzlich  in der hinter dem Laufrad 2 liegenden Kammer 16       ein    gewisser Überdruck, der auf die Membran 5  wirkt, wodurch der     Anpressdruck    zwischen den  Schleifringen 7 und 8 erhöht wird.

   Dadurch wird er  reicht, dass mit zunehmendem     Druckunterschied    der       Anpressdruck    der     Dichtungsringe    7 und 8 erhöht  wird, so dass die     Leckverluste    bei steigendem Über  druck im Ringraum 16 nicht ansteigen werden.  Trotz der zwischen den Schleifringen 7 und 8 durch  sickernden Flüssigkeit wird aus dem ausserhalb des  Halteringes 9 liegenden Ringraume abgeleitet und  durch den Dichtungsring 14 daran     gehindert,    bis zum       Kugellager    12 vorzudringen.  



  Die beschriebene Wellenabdichtung bietet, wie  erwähnt, besondere Vorteile bei Kreiselpumpen     ge-          mäss    dem Hauptpatent, bei welchen im Ringraum 16  praktisch     unabhängig    von den Betriebsverhältnissen       ein    konstanter     Druck    entsteht, weil ihr Gehäuse     ge-          mäss    den punktierten Linien     (Fig.    1) praktisch zylin  drisch den Aussenumfang des Laufrades 2     um-          schliesst.    Bei dieser Konstruktion herrscht ausserhalb  der Entlastungsschaufeln 3 im Spalt zwischen Lauf  rad und Gehäuse praktisch stets derselbe Druck,

   so  dass auch in der Kammer 16 stets praktisch gleicher  Druck herrschen wird. Abgesehen davon, dass dann  die Schleifringe 7 und 8 stets mit gleichem Druck ge  geneinander gepresst werden, ist es unter diesen Um  ständen möglich, die Membran 5 optimal gerade so  zu bemessen, dass sie diesem stets etwa gleichen  Druck standhält und dabei den gewünschten     An-          pressdruck    zwischen den Schleifringen 7 und 8 er  zeugt.  



  Bei     Kreiselpumpen,    deren Laufrad mit Entla  stungsöffnungen 17     (Fig.    1) versehen ist, entsteht in  der     Kamer    16 normalerweise ein Unterdruck. Bei der  in     Fig.    1 dargestellten Ausführung würde .dieser Un  terdruck eine Verminderung des     Anpressdrudkes     zwischen den Schleifringen 7 und 8 zur Folge haben.  Das kann unter     Umständen    erwünscht sein, indem  bei Stillstand der Pumpe der     Anpressdruck    zwischen  den Schleifringen 7 und 8 höher sein soll, als beim  Betrieb der Pumpe.

   Es ist jedoch ohne weiteres mög  lich, die in     Fig.    1 dargestellte Anordnung umzukeh  ren, so dass der Haltering 9 mit dem Schleifring 8 auf  der Seite des Laufrades 2     liegt,    während die Mem  bran 5 mit dem Schleifring 7 rechts davon in die  Nähe des Gehäusekragens 13 verlegt wird. In diesem  Falle würde die Membran 5 bzw. der Schleifring 7  beim Auftreten eines Unterdrucks     in    .der Kammer 16  in     Fig.    1     zusätzlich    nach links gedrückt, so dass sich  der     Anpressdruck    zwischen dem jetzt rechts liegen  den Schleifring 7 und dem links davon liegenden  Schleifring 8 erhöhen würde.

      Obwohl es im allgemeinen günstiger ist, die  Membran am festen Gehäuseteil 4 zu verankern und  den rotierenden Schleifring durch den     festen    Halter 9  mit der Welle zu verbinden, könnte natürlich auch  der eine Schleifring fest mit dem Gehäuse verbunden  werden, während der eine Rand der Membran mit  der Welle verbunden wäre. Unter diesen Umständen  wäre die Möglichkeit gegeben, den     Anpressdruck     zwischen den Schleifringen nicht nur durch die elasti  sche     Vorspannung    der Membran und durch die auf  die Membran wirkenden Druckunterschiede zu be  einflussen, sondern der     Anpressdruck    könnte in ge  wissem Masse durch bei Drehung der Welle und der  Membran auftretende Massenkräfte beeinflusst wer  den.

   Würde beispielsweise die Membran leicht  konisch     ausgeführt,    so würde sich je nach der Rich  tung der     Mantellinienneigung    gegenüber der Dreh  achse bei Rotation der Membran eine Erhöhung  oder Herabsetzung des     Anpressdruckes    ergeben.  



  Die Membran kann unabhängig von ihrer Anord  nung aus jedem geeigneten Material bestehen. Die in       Fig.    1 dargestellte und oben beschriebene Membran  hat den     Vorteil,    dass das metallische Federelement 6  gegen Einwirkung durch das in der Kammer 16 be  findliche Medium geschützt ist. Das ist von besonde  rer     Bedeutung,    wenn dieses Medium     harte    Feststoffe,  beispielsweise Sand     führt,    was bei Pumpen zur För  derung     feststoffhaltiger    Medien oft zutrifft. Anstelle  der dargestellten Membran kann jedoch auch eine  mit ringartigen Rippen oder Wellen versehene  Metallmembran vorgesehen sein.

   Sind geringere  Kräfte erforderlich, so könnte auch eine einfache  Membran aus Gummi oder Kunststoff vorhanden  sein.    Anstelle eines     einzigen        metallischen    Federringes  6 könnten auch mehrere     einzelne    Federelemente ge  eigneter Form in eine Membran aus Gummi, Kunst  stoff oder dergleichen eingebettet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kreiselpumpe nach Patentanspruch des Hauptpa tentes, mit einer Wellendichtung zwischen einem Maschinengehäuse und einer in dasselbe eingeführten Welle, mit einem feststehenden und einem mit der Welle rotierenden Schleifring, wobei die Schleifringe federnd axial ge:gencinande:rgepresst werden, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Schleifringe mittels einer Ringmembran mit dem ihn tragenden Maschi nenteil verbunden ist, welche Ringmembran durch elastische Verformung vorgespannt ist und den mit ihr verbundenen Schleifring gegen den anderen Schleifring anpresst. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass .die Membran aus einem ver formbaren Material, z. B. Gummi, Kunststoff, be steht, in welches mindestens ein metallisches federn- des Element, z. B. eine Ringfeder, eingebettet ist. 2. Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran aus Metall be steht. 3.

   Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran mit dem Maschi nengehäuse fest verbunden ist, wobei ihre Innenflä che bündig an die Innenfläche des Maschinengehäu ses anschliesst. 4. Kreiselpumpe nach den Unteransprüchen 1 und 3, .dadurch gekennzeichnet, dass der vom Schleifring abliegende Rand der Membran in eine ringförmige Ausnehmung greift, in der die Membran zur Aufnahme der Reaktion des Dichtungsdruckes der Schleifringe verankert ist. 5.

   Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, .dass der mit der Membran verbun dene Schleifring auf der Laufradseite liegt, derart, dass .der auf die Membran von innen wirkende Über druck den Anpressdruck der Schleifringe erhöht. 6.

   Kreiselpumpe nach Patentanspruch, mit Entla- stungsöffnungen im Laufrad, dadurch gekennzeich- net, dass der nicht mit der Membran verbundene Schleifring auf der Laufradseite liegt, so dass der auf die Membran innenseitig wirkende Unterdruck den Anpressdruck der Schleifringe erhöht.