DD149687A1

DD149687A1 - DEVICE FOR COOLING AND RINSING THE AXIAL SEAL FOR A WATER PUMP FLYING WHEEL

Info

Publication number: DD149687A1
Application number: DD80219619A
Authority: DD
Inventors: Helmut Melde-Tuczai; Werner Schmidt
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1979-03-14
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-07-22
Also published as: HU182111B; IT8020568A0; IT1129746B; GB2046372B; AT365746B; SE8001992L; GB2046372A; DE2909933A1; JPS55125392A; ATA115680A; BR8001590A; FR2451481A1

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung einer verschleiszfesteren Einrichtung zum Kuehlen und Spuelen der Axialdichtung fuer ein Fluegelrad von Wasserpumpen, insbesondere von Wasserpumpen fuer Brennkraftmaschinen liegt, besteht die Aufgabe darin, eine solche Kuehlung der Axialdichtung zu erreichen, dasz die unerwuenschten Dampf- und Gasblasen laufend aus dem gefaehrdeten Bereich ausgespuelt werden. Als Loesung hierzu wird nunmehr vorgeschlagen, dasz die Nabe des Fluegelrades wenigstens eine von der Druckseite zur Saugseite fuehrende, im Bereich des Auszendurchmessers des Gegenlaufringes austretende und in Richtung zum Gleitring und zur balgaehnlichen Dichtung verlaufende Kuehlbohrung aufweist.While the object of the invention is to provide a more wear-resistant means for cooling and purging the axial seal for a impeller of water pumps, especially water pumps for internal combustion engines, the object is to achieve such cooling of the axial seal that the undesirable vapor and gas bubbles be continuously flushed out of the endangered area. As a solution to this it is now proposed that the hub of the impeller has at least one of the pressure side leading to the suction side, in the region of the Auszendurchmessers of the mating ring exiting and extending in the direction of the sliding ring and the balgaehnlichen seal cooling hole.

Description

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-ι--ι-

Einrichtung zum Kühlen und Spülen der Axialdichtung für ein Flügelrad von WasserpumpenDevice for cooling and flushing the axial seal for an impeller of water pumps

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen und Spülen der Axialdichtung für ein Flügelrad von Y/asserpumpen, insbesondere von Wasserpumpen für Brennkraftmaschinen, welche auf der Saugseite des Flügelrades angeordnet ist und aus wenigstens einem im Flügelrad befestigten Gegenlaufring, einem durch Federmittel an diesen andrückbaren, in einem Dichtungogehäuse untergebrachten Gleitring und einer zwischen den Federmitteln und der Pumpenwelle vorgesehenen balgähnlichen Dichtung besteht.The invention relates to a device for cooling and rinsing the axial seal for an impeller of Y / asserpumpen, in particular of water pumps for internal combustion engines, which is arranged on the suction side of the impeller and at least one fixed in the impeller counterflow ring, a spring means to these pressable, in a seal housing accommodated slip ring and provided between the spring means and the pump shaft bellows-like seal consists.

CharakteristJK der bekannten technischen Lösungen Char akteristJK of the known technical solutions

Bei Y/asserpumpen der vorbeschriebenen Art entsteht, um eine günstige Form des Ansaugkanals und einen strömungstechnisch günstigen Übergang in das Flügelrad zu erreichen, zwischen dem Pumpengehäuseteil für die Ansaugseite und der Nabe des Flügelrades ein verengter Spalt, der in radialer Richtung zur Pumpenwelle hin von der Axialdichtung abgeschlossen wird.In Y / asserpumpen the type described above, in order to achieve a favorable shape of the intake passage and a fluidically favorable transition into the impeller, between the pump housing part for the suction side and the hub of the impeller, a narrowed gap, in the radial direction to the pump shaft out of the Axial seal is completed.

Das in diesem Spalt und im Dichtungsgehäuse befindliche Wasser nimmt praktisch nicht oder nur geringfügig an der Strömung teil, was zur Folge hat, daß die durch die Reibung zwischen dem Gegenlaufring und dem Gleitring entstehende Wärme nicht ausreichend abgeführt wird, im Gegenteil, sie staut sich sogar noch im Dichtungsgehäuse, in dem die Feder-The water in this gap and in the seal housing takes virtually no or only part of the flow, with the result that the heat generated by the friction between the mating ring and the slip ring is not sufficiently dissipated, on the contrary, it even jams still in the seal housing in which the spring

y -2- 18.6.1980 y -2- 18.6.1980

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mittel und die balgähnliche Dichtung untergebracht sind. Die genannten ^Teile werden dadurch zu heiß und es bilden sich Dampf- und Gasblasen, die nicht ausgespült werden, so daß der Verschleiß an den Gleitringen und Verhärtung der balgähnlichen dichtung eintreten kann. Wa 3 die Ausspülung der Dampf- und Gasblasen anbetrifft, kommt noch der Umstand hinzu, daß das spezifisch schwerere reine Wasser durch die Zentrifugalkraft nach außen gedruckt wird, während das mit Luft angereicherte Wasser in der Mitte, also in Richtung zur Pumpenwelle und damit zur Axialdichtung gedrängt wird.medium and the balgähnliche seal are housed. Said ^T rush become too hot and thus form steam and gas bubbles which are not rinsed out, so that the wear on the seal faces and hardening of the bellows-like seal can occur. Wa 3 the rinsing of the vapor and gas bubbles is concerned, there is the fact that the specific heavier pure water is printed by the centrifugal force to the outside, while the air-enriched water in the middle, ie in the direction of the pump shaft and thus to the axial seal is urged.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer verschleißfesteren Einrichtung zum Kühlen und Spülen der Axialdichtung für ein Flügelrad von Wasserpumpen«The object of the invention is to provide a more wear-resistant device for cooling and rinsing the axial seal for an impeller of water pumps.

Wesens der ErfindungWe sens the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Axialdichtung der eingangs beschriebenen Art eine solche Kühlung derselben zu erreichen, daß die unerwünschten Dampf- und Gasblasen laufend aus dem gefährdeten Bereich ausgespült werden.The object of the invention is to achieve the cooling of the same in an axial seal of the type described above, that the undesirable steam and gas bubbles are continuously flushed out of the hazardous area.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Habe des Flügelrades wenigstens eine von der Druckseite zur oaugseite führende, im Bereich des ^ußendurch~ messers des Gegenlaufringes austretende und in Richtung zum Gleitring und zur balgähnlichen Dichtung verlaufende Kühlbohrung angebracht ist;According to the invention, the object is achieved in that in the possession of the impeller at least one of the pressure side to the oaugseite leading, in the region of the ^ ußendurch ~ diameter of the mating ring exiting and extending in the direction of the sliding ring and the bellows-like seal cooling bore is attached;

21 96 ί 9 -3- 18.6.198021 96 ί 9 -3- 18.6.1980

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Dieser Einrichtung liegt ein an sich bei einem Ventilator zur Förderung von Gasen in Kühltürmen (DE-Gm 75 26 741) bekanntes Prinzip zugrunde, indem das zwischen Druckseite und Saugseite vorhandene Druckgefälle ausgenützt wird. Die Kühlbohrung bzw. die Kühlbohrungen wirken jedoch erfindungsgemäß wie Düsen und erzeugen einen gezielten V/asserstrahl genau in dem gefährdeten Bereich, wodurch der ^egenlaufring, der Gleitring und die balgartige Dichtung intensiv gekühlt und etwaige Dampf- und Gasblasen laufend zwangsweise ausgespült v/erden·This device is based on a per se in a fan for the promotion of gases in cooling towers (DE-Gm 75 26 741) known principle is exploited by the pressure difference existing between the pressure side and suction side. However, according to the invention, the cooling bore or the cooling bores act like nozzles and produce a targeted water jet precisely in the endangered region, whereby the oil circulation ring, the sliding ring and the bellows-type seal are intensively cooled and any steam and gas bubbles are forcibly flushed out continuously.

In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kühlbohrung bzw. die Kühlbohrungen zum ^eIl noch im bereich der Stirnfläche des Gegenlaufringes liegt bzw. liegen und am Außendurchmesser de3 Gegenlaufringes eine Erweiterung aufweisen. Durch diese Maßnahme wird eine bessere Kühlung aller Teile, insbesondere jedoch des Gegenlaufringes erreicht.In v / eiterer embodiment of the invention it is proposed that the cooling hole or the cooling holes for ^ eIl is still in the region of the end face of the mating ring and lie and have on the outer diameter de3 mating ring an extension. By this measure, a better cooling of all parts, but in particular of the counter-rotating ring is achieved.

Um Unwuchten im Flügelrad zu vermeiden, wird schließlich noch vorgeschlagen, wenigstens zwei gleiche, am Umfang der Habe des Flügelrades einander gegenüberliegend angeordnete Kühlbohrungen vorzusehen. Es versteht sich von selbst, daß auch drei oder vier am Umfang gleichmäßig verteilte Kühlbohrungen angebracht werden können.Finally, in order to avoid imbalances in the impeller, it is proposed to provide at least two identical cooling bores arranged opposite one another on the circumference of the housing of the impeller. It goes without saying that three or four evenly distributed cooling holes on the circumference can be attached.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil'einer halben Wasserpumpe mit der erfindungsgemäßen Einrichtimg.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a longitudinal section through a Teil'einer half water pump with the Einrichtimg invention.

\ 9 6 VV -4- . 18.6.1980 \ 9 6 VV -4-. 06/18/1980

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In dem Pumpengehäuseteil 1 für die Ansaugseite ist mittels eines bekannten, nur zum ^IJ-'eil dargestellten Pumpenwellenlagers 2 eine Pumpenwelle 3 drehbar gelagert, an der ein Flügelrad 4 befestigt ist. Im Pumpengehäuseteil 1 befindet sich ferner ein Ansaugkanal 5, aus dem das ^k/asser durch das Flügelrad 4 in Richtung des Pfeiles 6 in einen -^rückkanal bzw, eine Druckspirale 7 geschoben wird. Zwischen der liabe 4a des Flügelrades 4 und dem Pumpengehäuseteil 1 ist eine Axialdichtung angeordnet, welche aus einem im Pumpengehäuseteil 1 eingesetzten, im wesentlichen als U-förniger ^i-ng ausgebildeten Dichtungsgehäuse 8, einer !Feder 9, einer balgähnlichen Dichtung 10, einem Gleitring 11 und einem in der Habe 4a eingesetzten ^Gegenlaufring 12 besteht. Die Feder 9 stützt sich am Dichtungsgehäuse 8 ab und druckt den Gleitring 11 in axialer Richtung an die Stirnfläche des Gegenlaufringes 12. Die balgähnliche Dichtung 10 macht die Bewegungen der Feder 9 mit und verhindert den Durchtritt von V/asser aus dem Ansaugkanal 5 zur Pumpenwelle 3. Schließlich ist zwischen dem ^uegenlaufring 12 und der Pumpenwelle 3 noch ein Radialdichtring 13 vorgesehen· In der Nabe 4a des Flügelrades 4 ist von der Druckseite her eine Kühlbohrung 14 eingearbeitet, die auf der Saugseite im Bereich des Außendurchmessers des Gegenlaufringes 12 austritt_β Da die Kühlbohrung 14 zum Teil im Bereich der Stirnfläche des Gegenlaufringes 12 endet, weist sie über die Breite desselben gesehen eine Erweiterung 15 auf, die in Richtung zu den übrigen Teilen der Axialdichtung verläuft.In the pump housing part 1 for the suction side of a pump shaft 3 is rotatably supported by means of a known, only to the ^IJ -'eil pump shaft bearing 2, to which an impeller 4 is fixed. In the pump casing 1 also houses a intake passage 5, from which the ^{k /} ater by the impeller 4 in the direction of arrow 6 in a - ^ or return channel, a compression coil is pushed. 7 Between the liabe 4a of the impeller 4 and the pump housing part 1, an axial seal is arranged, which consists of a used in the pump housing part 1, designed substantially as U-förniger ^ i-ng seal housing 8, a! Spring 9, a bellows-like seal 10, a sliding ring 11 and a ^G used in the Have 4a egenlaufring consists 12th The spring 9 is supported on the seal housing 8 and prints the slide ring 11 in the axial direction on the end face of the counter-rotating ring 12. The bellows-like seal 10 makes the movements of the spring 9 and prevents the passage of V / asser from the intake passage 5 to the pump shaft third . Finally, a radial sealing ring 13 provided between the ^u egenlaufring 12 and the pump shaft 3 · in the hub 4a of the impeller 4 is a cooling hole 14 is incorporated on the pressure side, which emerges on the suction side in the region of the outer diameter of the mating ring 12 _β Since the Cooling bore 14 ends partially in the region of the end face of the mating ring 12, it has the width of the same seen an extension 15, which extends in the direction of the remaining parts of the axial seal.

Da im Ansaugkanal 5 ein Unterdruck herrscht, strömt das Wasser wie durch eine Düse von der Druckseite aus in Richtung des Pfeiles 16 durch die Kühlbohrung 14 teilweiseSince there is a negative pressure in the intake passage 5, the water flows partially through the cooling bore 14, as through a nozzle from the pressure side in the direction of the arrow 16

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an die Stirnfläche des ^egenlaufringes 12 und dann an dessen Außenfläche vorbei, wonach es den Gleitring 11 und die balgähnliche ichtung 10 kühlt. Da der Strahl direkt in das U-förmige ^ichtungsgehäuse 8 gerichtet iet, erfolgt nicht nur eine laufende Kühlung, sondern gleichzeitig eine Spülung des gesaraten Dichtungsbereiches, so" daß sich keine •Uampf-v und Gasblasen ansammeln können. Lediglich der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß zwischen der Axialdichtung und dem Punipenwellenlager 2 im Pumpengehäuseteil 1 eine Bohrung 17 zur Be- und Entlüftung sowie zur Abfuhr etwaiger Leckagen vorgesehen ist.to the end face of the efirring ring 12 and then past its outer surface, after which it cools the sliding ring 11 and the balancing device 10. Since the jet is directed directly into the U-shaped sealing housing 8, there is not only continuous cooling, but at the same time flushing of the sealed sealing area, so that no vapor and gas bubbles can accumulate mentions that between the axial seal and the Punipenwellenlager 2 in the pump housing part 1 a bore 17 for ventilation and for the removal of any leaks is provided.

Claims

-6- 18.6.1980 WP F 01 Ρ / 219 419 57 081/27 Inventive claim

A device for cooling and rinsing the axial seal for a impeller of water pumps, in particular of V / asserpumpen for internal combustion engines, which is angeorndet on the suction side of the impeller and at least one fixed in the impeller counter-ring, a spring means on these Andrückbaren in a seal housing accommodated sliding ring and provided between the spring means and the pump shaft bellows-like seal, characterized in that in the hub Ha) of the impeller (4) at least one leading from the pressure side to the suction side, in the • ußendurchmessers of the mating ring (12) exiting and in the direction of the sliding ring 111) and the bellows-like seal (10) extending cooling bore (14) is attached «

2. Device according to item 1, characterized in that the cooling bore (14) or the cooling bores is still partially in the region of the end face of the eeg genlaufringes (12) or lie, and at the ^ ußendurchmesser de3 mating ring (12) an extension (15 ) respectively.

3. Device according to item 1, characterized in that at least two identical, on the circumference of the possession (4a) of the impeller (4) are provided opposite each other cooling bores (14) «

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