DE1403262A1

DE1403262A1 - Centrifugal pump with a hydrodynamic seal

Info

Publication number: DE1403262A1
Application number: DE19591403262
Authority: DE
Inventors: William Murray
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-09-02
Filing date: 1959-09-01
Publication date: 1968-10-10
Also published as: GB896481A; SE219888C1

Description

The Wharf, Ölapham Street, Leamington Spa, Warwickshire / EnglandThe Wharf, Olapham Street, Leamington Spa, Warwickshire / England

Kreiselpumpe mit einer hydrodynamischen Dichtung Zusatz zu Patent 1 026 144Centrifugal pump with a hydrodynamic seal, addendum to patent 1 026 144

Priorität: Großbritannien vom 2. September 1958Priority: Great Britain from September 2, 1958

Die Erfindung bezieht sich auf das Abdichten der Wellen von einstufigen, radial beaufschlagten Kreiselpumpen mit einseitigem Einlauf mittels einer kombinierten Dichtung aus einer Flüssigkeitsdichtung für den Lauf und einer Bohleifringdichtung bei Stillstand, die koaxial zueinander angeordnet sind und wobei die Schleifringdichtung so mit einem axial beweglichen, vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagten Wandungsteil zusammenarbeitet, daß der in der Flüssigkeitsdichtung in einem ringförmigen Aufnahmekanal durch Zentrifugalwirkung erzeugte Diohtungsdruck die Schleifringdichtung entlastet oder abhebt und dadurch den Verschleiß zwischen den beiden Teilen dieser Dichtung herabsetzt nach Patent 1 026 144·The invention relates to the sealing of the shafts of single-stage, radially loaded centrifugal pumps with one-sided inlet by means of a combined seal consisting of a liquid seal for the barrel and a screed ring seal at standstill, which are coaxial with each other are arranged and wherein the slip ring seal is acted upon by an axially movable liquid pressure Wall part cooperates that the in the liquid seal in an annular receiving channel rotational pressure generated by centrifugal action the slip ring seal relieves or lifts and thereby the wear between the two parts of this seal reduced according to patent 1 026 144

02/ΪΙ393-02 / ΪΙ393-

Gemäß der .Erfindung wird "bei einer radial "beaufschlagten Kreiselpumpe die Welle von einer Schleifringdichtung abgedichtet , deren umlaufendes Teil von der Welle und dereji damit zusammenwirkendes nicht umlaufendes Teil von. einem axial "beweglichen Wandungsteil getragen ist, wobei das Pumpenlaufrad ein Wandungsteil aufweist, das die Pumpenkammer radial teilt und auf einer Seite Schaufeln trägt, »die als Arbeitsschaufeln dienen und auf der anderen Seite Schaufeln, die als Dichtungsschaufeln dienen und in dem als Dichtkammer wirkenden Spalt zwischen den Wandungsteilen arbeiten, und wobei das axial bewegliche Wandungsteil eine Wand einer ringförmigen Druckkammer bildet, die .gedichtet ist, aber eine Öffnung oder Öffnungen aufweist, die mit der Dichtkammer kommunizieren, so daß beim Lauf des Pumpenlaufrades mit ausreichender Drehzahl Flüssigkeit in der Dichtkammer von der Welle .weggeschleudert wird und ein Teil von der nach außen geschleuderten Flüssigkeit einen Flüssig- ^ keitsring bildet, der die Öffnung oder die Öffnungen bedeckt ■ und die Druckkammer gefüllt hält, wodurch auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der axial beweglichen Wand ein Druckunterschied erzeugt wird, der die Druckberührung zwischen den Teilen der Schleifringdichtung verringert oder aufhebt«, .According to the invention, "with a radial" is applied Centrifugal pump sealed the shaft by a slip ring seal, the rotating part of which is from the shaft and the non-rotating part of which cooperates with it. one axially "movable wall part is supported, wherein the pump impeller has a wall part that the pump chamber radially divides and carries blades on one side, »which serve as working blades and on the other side Vanes that serve as sealing vanes and in the acting as a sealing chamber gap between the wall parts work, and wherein the axially movable wall part forms a wall of an annular pressure chamber, the .gedicht is, but has an opening or openings which communicate with the sealing chamber, so that when the pump impeller is running fluid in the sealing chamber is thrown away from the shaft at a sufficient speed and a part of the liquid thrown outwards a liquid ^ keitsring forms which covers the opening or openings ■ and keeps the pressure chamber filled, causing on the two opposite sides of the axially movable wall, a pressure difference is generated that the pressure contact between the parts of the slip ring seal reduced or eliminated «,.

Der Ausdruck "Schaufeln" soll kurz gefaßt Rippen, Flügel oder dergleichen einsehließen< >In short, the term "shovels" is intended to include ribs, wings or the like >

80980 2/039380980 2/0393

Die Schleifringdichtung soll bei Stillstand und bei Lauf der Pumpe mit geringen Drehzahlen eine wirksame Abdichtung ergeben, während die Flüssigkeitsdichtung beim Lauf der Pumpe mit hohen Drehzahlen bis zu der vollen Betriebsdrehzahl die Abdichtung übernehmen soll (sie kann auch noch bei Drehzahlen oberhalb der Betriebsdrehzahl wirksam sein, um ein überdrehen der Pumpe zu gestatten)© Unter den statischen Bedingungen liegen die zusammenwirkenden Flächen der Teile der Schleifringdichtung miteinander in " . ™ dichtender Berührung, wobei diese Flächen sich vorzugsweise radial erstrecken und geläppt sein können, um die gewünschte glatte Oberfläche zu ergeben«»The slip ring seal should provide an effective seal when the pump is at a standstill and when the pump is running at low speeds result, while the liquid seal when the pump is running at high speeds up to full operating speed the seal should take over (it can also be effective at speeds above the operating speed to allow the pump to overwind) © Under Under the static conditions, the interacting surfaces of the parts of the slip ring seal are in ". ™" sealing contact, these surfaces preferably extending radially and may be lapped to the desired to give a smooth surface «»

Die ringförmige Druckkammer kann mittels einer nachgiebig gedichteten Wand verschlossen sein (z.Bo mittels Balgen oder eines Diaphragmas) oder von einem gesonderten Dichtungsring zwischen dem Gehäuse und dem axial beweglichen Wandungsteil (oder einer axialen Verlängerung davon oder einem Axialteil), jtt das davon getragen wird)* Die kommunizierende Öffnung kann von einem Umfangsspalt um das axial bewegliche Wandungsteil gebildet sein und/oder von Bohrungen oder Schlitzen in dessen Rand oder Mantel. ■- .The annular pressure chamber can be closed by means of a resiliently sealed wall (e.g. by means of bellows or a diaphragm) or by a separate sealing ring between the housing and the axially movable wall part (or an axial extension thereof or an axial part) which is carried by it ) * The communicating opening can be formed by a circumferential gap around the axially movable wall part and / or by bores or slots in its edge or jacket. ■ -.

Die radiale Ausdehnung der Dichtungsschaufeln kann so gewählt werden, daß sie unterschiedlichen Betriebsbedingungen angepaßt ist· Im allgemeinen muß gegen einen positiven Ein-' .laßdruck abgedichtet werden, d.h. gegen einen Druck, derThe radial expansion of the sealing blades can be so be chosen so that it is adapted to different operating conditions.In general, a positive input ' . outlet pressure, i.e. against a pressure which

3 0S80 2/0 39 33 0S80 2/0 39 3

höher ist als der atmosphärische· In diesem Pail soll die ■ radiale Erstreckung der Dichtungsschaufeln größer sein als die der Arbeitsschauf ein. Palis sich die Arbeitsschaufeln nach innen gleich weit erstrecken wie die Dichtungsschaufeln, sollen sich die Dichtungsschaufeln und das laufradwandungsteil radial nach außen über die äußeren Spitzen der Arbeitsschauf ein hinaus erstrecken. Wenn der Einlaßdurchmesser der Pumpe groß ist und sich demzufolge die Arbeitsschaufeln nur kurz oberhalb der Iiaufradnabe erstrecken, kann die erforderliche radiale Erstreckung der Dichtungsschaufeln erreicht werden, ohne daß diese sich nach außen über die Arbeitsschauf ein hinaus erstrecken· In einigen Pällen können sich die Diehtungsschaufeln sowohl nach innen als auch nach außen über die Arbeitsschaufeln hinaus erstrecken^is higher than the atmospheric · In this pail the ■ radial extension of the sealing blades be greater than that of the work shop. Palis himself the work shovels to the inside extend the same distance as the sealing blades, the sealing blades and the impeller wall part should extend radially outward over the outer tips of the working blade an extend out. When the inlet diameter of the pump is large and consequently the working blades extend only briefly above the Iiaufradnabe, the required radial extension of the sealing blades can be achieved without these extending outward beyond the work shop. In some cases the turning blades move both inward and inward extend outside beyond the working blades ^

Die ringförmige Druckkammer kann von einer flexiblen Wand verschlossen sein, die z.B_o ein Diaphragma sein kann, das mit seinem Außenrand an dem Pumpengehäuee und mit seinem Innenrand an dem axial beweglichen Wandungsteil gedichtet ist· Sie kann auch ein Balgen sein, der an einem Ende mit dem Pumpengehäuse und an dem anderen Ende mit dem axial beweglichen Wandungsteil gedichtet ist· Alternativ daeu kann die Druckkammer mittels eines Dichtungsringes ver-The ring-shaped pressure chamber can be closed by a flexible wall, which can, for example _{, be} a diaphragm that is sealed with its outer edge on the pump housing and with its inner edge on the axially movable wall part the pump housing and at the other end with the axially movable wall part.Alternatively, the pressure chamber can be closed by means of a sealing ring.

sehloeeen sein«,, · 'be sehloeeen «,, · '

Bei Stillstand der Pumpe werden die beiden Elemente der Schleif ringdichtung miteinander £n Berührung gepreßt«, DiesWhen the pump is at a standstill, the two elements of the slip ring seal are pressed into contact with one another

•80S80 2/039 3 ■ ^: -·• 80S80 2/039 3 ■ ^: - ·

ΉΟ 326.2ΉΟ 326.2

kann mittels Federn erfolgen, die in geeigneter Weise so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie auf das axial "bewegliche Wandungsteil einwirken und möglicherweise von der nachgiebigen Dichtungswand (falls eine solche vorhanden ist), und/oder von dem Druck des Mediums unterstützt werden» Falls .der Druck des Diohtungsmediums hoch ist, kann die Dichtung so ausgelegt werden, daß ihr Einfluß nur mäßig ist, so daß die Berührungsflächen nicht übermäßig beansprucht werden· ^ Beim Anlauf der Pumpe wird von den Diehtungssohaufein ein " Zentrifugaldruck erzeugt, wobei die Druckverteilung in der von diesen Schaufeln eingenommenen Dichtkammer und in der ringförmigen Druckkammer, die von dem axial beweglichen Wandungsteil und der Gehäusewand gebildet wird, dergestalt ist, daß der Berührungsdruck der Schleifringdichtung in zunehmendem Maße mit wachsender Drehzahl verringert wird ο Ehe der Berührungsdruck Null wird, d«h« ehe die Schleif-, ringdichtung abhebt, wird ein umlaufender Flüssigkeitsring mit eirier freien Innenfläche von den Dichtungssohaufein gebildet. Infolgedessen wird jegliche Undichtigkeit jetzt ausschließlich durch die Wirkung der Dichtungsschaufeln verhindert· Zwischen den Berührungsflächen der Schleifringdichtung kann kein Verschleiß auftreten, da die beiden einander berührenden DichtungBelemente außer Eingriff miteinander gebracht worden sind. Wenn die Pumpe unter Unterdruck arbeitet, d,h„ wenn der Einlaßdruck unter den atmosphärischen sinkt, stellt sich der umlaufende Flüssigkeita-can be done by means of springs appropriately arranged so and are designed that they act on the axially "movable wall part and possibly from the resilient sealing wall (if one exists), and / or supported by the pressure of the medium. If the pressure of the sealing medium is high, the seal can be interpreted in such a way that their influence is only moderate, so that the contact surfaces are not excessively stressed · ^ When the pump starts up, the control unit outputs a " Centrifugal pressure is generated, the pressure distribution in the occupied by these blades sealing chamber and in the annular pressure chamber supported by the axially movable Wall part and the housing wall is formed such that the contact pressure of the slip ring seal in is increasingly reduced with increasing speed ο Before the contact pressure becomes zero, that is, before the grinding, ring seal lifts off, a circumferential liquid ring with egg-free inner surface is formed by the sealing tubes. As a result, any leakage is now solely due to the action of the sealing vanes prevents · Between the contact surfaces of the slip ring seal no wear can occur because the two contacting sealing elements have been brought out of engagement with one another. When the pump is under negative pressure works, that is, when the inlet pressure is below atmospheric drops, the circulating liquid

30 98 0 2/0 39330 98 0 2/0 393

ring automatisch, ein· In diesem Fall nimmt der Durchmesser' der Innenfläche, des rotierenden-Flüssigkeitsringes» der von den Dichtungsschaufeln erzeugt wird, zu· Eine Grundbedingung für die richtige Wirkung der Dichtung ist, daß der Durchmesser de3 axial beweglichen Wandungsteile3 größer ist als der größtmögliche Innendurchmesser des Flüssigkeitsringes,, so daß der Umfang dieses Wandungsteiles stets in der Flüssigkeit eingetaucht bleibt· Daa bedeutet, daß die ringförmige Druckkammer zwischen diesem Wandungsteil und der Gehäusewand stets mit Flüssigkeit gefüllt ist·ring automatically, a In this case the diameter ' the inner surface of the rotating liquid ring »the generated by the sealing vanes, too · A basic condition for the correct effect of the seal is that the diameter de3 axially movable wall parts3 larger is as the largest possible inner diameter of the liquid ring, so that the circumference of this wall part is always in the Liquid remains immersed · Daa means that the annular The pressure chamber between this wall part and the housing wall is always filled with liquid

Die Erfindung ist beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben»The invention is described in more detail, for example with reference to the drawing »

Fig» 1 zeigt einen längsschnitt durch eine Dichtungsausbildung gemäß der Erfindung in einer radial beaufschlagten Kreiselpumpe mit ummanteltem, fliegend gelagertem Laufrad_r Fig. 1 shows a longitudinal section through a seal design according to the invention in a radially loaded centrifugal pump with a jacketed, cantilevered impeller _r

Fig. 2 ist eine Rückansicht des Laufrades;Figure 2 is a rear view of the impeller;

Fig· 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Dichtungsausbildung gemäß der Erfindung in einer radial beaufschlagten Kreiselpumpe mit nicht ummanteltem Laufrad, d*h. mit freiliegenden Arbeitsschaufeln;3 shows a longitudinal section through a further seal configuration according to the invention in a radially loaded one Centrifugal pump with uncovered impeller, d * h. with exposed working blades;

* 4- ist eine Vorderansicht des Laufrades j COPY* 4- is a front view of the impeller j COPY

aas: carrion :

*-5-zeigt einen Längsschnitt durch eine Dichtungsaus--".:· "bildung gemäß der Erfindung in einer "radial· beauf— -* -5- shows a longitudinal section through a seal - ".: · "Formation according to the invention in a" radially

'S'jT' schlagt en Kreiselpumpe' mit nicht? ummanteltem Lauf- · 'S'jT' beats a centrifugal pump 'with not? covered barrel

- -rad,, wobei die nachgiebige Verbindung zwischen dem '--·Pumpengehäuse und dem axial beweglichen Wandungsteil- -rad ,, being the resilient connection between the '- · Pump housing and the axially movable wall part

::; ^abgewandelt ist» . .::; ^ is modified ». .

In der Zeichnung sind mit dem Bezugszeichen 1 das Pumpengehäuse, mit 2 sein vorderer Deckel, mit. 5 das Einlaufrohr, mit 4 der Austrittskanal, mit 5 die Pumpenwelle, mit 6 der umlaufende Teil der Schleifringdichtung, mit 7 die laufradnabe, mit 8 die Befestigungsschraube des Laufrades, mit 9 ein axial bewegliches, nicht umlaufendes Wandungsteil, das "das axial bewegliche Element der Schleifring— dichtung trägt, und mit TO die Pederelemente bezeichnet, die die beiden Elemente der Schleifringdichtung in Berührung, miteihähder pressen können·In the drawing, the pump housing, with 2 its front cover, with. 5 the inlet pipe, with 4 the outlet channel, with 5 the pump shaft, with 6 the circumferential part of the slip ring seal, with 7 the impeller hub, with 8 the fastening screw of the impeller, with 9 an axially movable, non-circumferential wall part, which "carries the axially movable element of the slip ring seal, and designates the Peder elements with TO, the two elements of the slip ring seal in contact, can press together

In den oberen Hälften aller Figuren ist die Schleif— ringdichtung in geschlassener Stellung und in den unteren Hälften in geöffneter Stellung dargestellt_r entsprechend den Betriebszuständen der Pumpe· _R in the upper halves of all figures, the grinding ring seal is in SEXes sener position and in the lower halves shown in the open position corresponding to the operating states of the pump ·

w£ef"iiisbeebndere aus Fig· T und Z hervorgeht, besteht das Pumpeni'aufrad aus zwei HfönteXn TT und T2, die die gekrümmten Arbeite schaufeln 13 zwischen sich, enthalten* Der Mantel 11 bildet das zuvor erwähnte Wandungsteil _r das dieIf the other two can be seen in FIGS. T and Z , the pump impeller consists of two HfönteXn TT and T2, which contain the curved work blades 13 between them * The jacket 11 forms the previously mentioned wall part _r that the

Pumpenkammer teilte Die Außenseite dieses Mantels 11 ist mit Diehtungssohaufeln 14 versehen, die sich gerade radial nach außen erstrecken· Sie besitzen eine größere radiale Ausdehnung als die Arbeitssohaufeln 13, was dadurch erreicht ist, daß sie sich zusammen mit dem Mantel 11 über die Spitzen.der Schaufeln 13 hinaus erstrecken, während der innere Radius r ungefähr für die Schaufeln 14 und 13 gleich' ist. In diesem Fall hat der Mantel 12 ebenfalls den gleichen Durchmesser wie der Mantel 11, wobei auf seiner Außenfläche Radialschaufeln 15 vorgesehen sind, um den Ausgleich des Aohsschubes zu verbessern., Das axial bewegliche Wandungsteil (die Scheibe 9) der Schleifringdiohtung ist in einer zylindrischen Ausnehmung 16 des Gehäuses 1 angeordnet, -welche mit einer nach innen vorstehenden Wand 17 versehen ist« Ein .Flanschglied 18 mit einem zylindrischen Abschnitt 19 i*t dicht auf der Nabe 20 der Scheibe 9 durch Aufziehen oder mittels Schrauben befestigt. Zwischen der Außenfläch· des Teils 19 und der Innenfläche der. Wand 17 let ein elastischer Dichtungsring 21 mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet. Das nicht umlaufende Glied der Schleifringdiohtung wird beispieleweise von einem Hing 22 aus geeignetem Material gebildet« der mediumdieht an dem Teil 18 befestigtThe outside of this shell 11 is provided with Diehtungssohaufeln 14, which extend straight radially outwards The blades 13 extend out, while the inner radius r is approximately equal for the blades 14 and 13 '. In this case, the jacket 12 also has the same diameter as the jacket 11, with radial blades 15 being provided on its outer surface in order to improve the compensation of the Aohsschubes., The axially movable wall part (the disk 9) of the slip ring is in a cylindrical recess 16 of the housing 1, - which is provided with a protruding inward wall 17 a .Flanschglied 18 with a cylindrical portion 19 i * t-tight on the hub 20 of the disc 9 is fixed by winding or by means of screws. " Between the outer surface of the part 19 and the inner surface of the. Wall 17 let an elastic sealing ring 21 arranged with a circular cross-section. The non-rotating member of the slip ring seal is formed, for example, by a hinge 22 made of a suitable material, which is attached to the part 18 by the medium

Wenn die Pump· durch Auffüllen sum Ansaugen vorbereitet ist, aber noch nicht läuft, wirken die Federn 10, di» in zylindrischen Bohrungen in der Wand 17 angeordnet eind, aufWhen the pump has been prepared by priming to prime is, but not yet running, the springs 10, di »in act cylindrical bores arranged in the wall 17 and on

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14Q326-214Q326-2

das Flanschglied 18 und drücken die Elemente 6 und 22 der Schleifringdichtung in dichte Berührung miteinander (vgl· Pig» 1 obere Hälfte)· Die Sichtung kann so ausgelegt sein, daß der positive Druck der Flüssigkeit, die die Pumpe füllt,, erforderlichenfalls die Wirkung der Federn 10 unterstützte ■Die Druckkammer 16 kommuniziert mit dem Spalt, in dem die Dichtungsschaufeln arbeiten, durch das kleine Umfangsspiel zwischen der Scheibe 9 und dem Gehäuse 1 und erforderlichenfalls durch zusätzliche Kerben oder Schlitze, die am Umfang der Scheibe 9 ausgebildet sind. Infolgedessen wirkt der gleiche Druck, der in der gesamten Pumpe vorliegt, auch in der Kammer 16, wobei der elastische Dichtungsring 21 Undichtigkeiten in dem Spalt zwischen der Wand 17 und dem Spalt 18 verhindert· Sine abgerundete Anlagekante 23 an der Wand 17 hält den Hing 21 in seiner richtigen Lage gegen die Wirkung des Innendruokes· '. _: the flange member 18 and press the elements 6 and 22 of the slip ring seal into tight contact with one another (cf. Springs 10 supported ■ The pressure chamber 16 communicates with the gap in which the sealing blades work, through the small circumferential play between the disk 9 and the housing 1 and, if necessary, through additional notches or slots that are formed on the circumference of the disk 9. As a result, the same pressure that is present in the entire pump also acts in the chamber 16, the elastic sealing ring 21 preventing leaks in the gap between the wall 17 and the gap 18. Its rounded contact edge 23 on the wall 17 holds the ring 21 in its correct position against the action of the internal druoke · '. _:

Sot aid das Laufrad sich zuSo aid the impeller itself too

den übthe over

Irenen beginnt, wird von denIrenen begins, is from the

Schaufeln 14 ein Zentrifugaldruck erzeugt, der von seinem (Jeringi twert in der Nähe der Ns₁W 7 auf seinen Maximalwert an den.
in der
in dieThe blades 14 generate a centrifugal pressure that increases from its (Jeringi t value near the Ns ₁ W 7 to its maximum value at the.
in the
in the

Schaufelspitzen ansteigt]. Der Flüssigkeitsdruck, derBlade tips increases]. The fluid pressure that

" ■ l "■ l

Nähe des Umfangs der Scheibe 9 erzielt wird, wird Kammer 16 übertragen, ao daß der gesamt· Schub, der axial ruf dii Scheibe 9 in Richtung auf das Laufrad wirkt, rwiegt, der auf die Scheibe 9 in entgegengeaetaster Near the circumference of the disk 9 is achieved, chamber 16 is transmitted, so that the total thrust, which acts axially on the disk 9 in the direction of the impeller, weighs that of the disk 9 in the opposite direction

Riahtu ig wirkt. Infolgedessen Wirkt die resultierende Schub-Riahtu ig works. As a result, the resulting thrust

S09802/0393S09802 / 0393

differenz der von den Federn 10 ausgeübten Kraft entgegen und verringert dadurch den Berührungsdruck in der Schleifringdichtung 6, 22 ο Wenn die Drehzahl des Laufrades ansteigt, wird die !Fliehkraftwirkung der Schaufeln 14 einen Flüssigkeitsring mit einer freien Innenfläche in der Nähe der lauf radnabe 7 bilden ₀ Der Druck in der Druckkammer 16 steigt entsprechend der wachsenden Zentrifugalwirkung der Schaufeln 14 an und der Berührungsdruck in der Schleifringdichtung 6, 22 wird weiterhin verringert· Bei einer bestimmten, durch Berechnung des auf die Scheibe 9 wirkenden Differenzdruckes vorherbestimmbaren Drehzahl wird die Kraft der Federn 10 überwunden und die Scheibe 9 zusammen mit den Teilen 18, 19, 20 und 22, die an ihr befestigt sind, axial in Richtung auf die Dichtungsschaufeln 14 verschoben, so daß die beiden Teile 9 und 22 der Schleifringdichtung voneinander getrennt werden* Da der umlaufende Flüssigkeitsring, der von den Dichtungssohaufe In 14 aufrechterhalten wird, kein Entweichen von Flüssigkeit in Richtung auf die Lauf-. radnabe 7 und von dort zu der offenen Schleifringdichtung nach außen ermöglicht, tritt keine Undichtigkeit auf» Die Axialbewegung der Scheibe 9 und der mit ihr verbundenen Teile erfolgt normalerweise plötzlich und wird von dem Flansch 18 begrenzt, der mit der Wand 17 in Berührung tritt« Wenn diese; Stellung erreicht ist, liegt die Seitenfläche der Scheibe 9» die auf das Pumpenlaufrad gerichtet ist, bündig mit der entsprechenden inneren Seitenfläche des Gehäuse» 1,difference of the force exerted by the springs 10 and thereby reduces the contact pressure in the slip ring seal 6, 22 ο When the speed of the impeller increases, the centrifugal effect of the blades 14 will form a liquid ring with a free inner surface near the impeller hub 7 ₀ The pressure in the pressure chamber 16 rises according to the increasing centrifugal effect of the blades 14 and the contact pressure in the slip ring seal 6, 22 is further reduced.At a certain speed, which can be predetermined by calculating the differential pressure acting on the disk 9, the force of the springs 10 is overcome and the disk 9 together with the parts 18, 19, 20 and 22 which are attached to it, axially displaced in the direction of the sealing blades 14, so that the two parts 9 and 22 of the slip ring seal are separated from one another. which is maintained by the seal pile In 14, no defection Chen of liquid towards the running. wheel hub 7 and from there to the open slip ring seal to the outside, no leak occurs "The axial movement of the disk 9 and the parts connected to it normally occurs suddenly and is limited by the flange 18 which comes into contact with the wall 17" If these; Position is reached, the side surface of the disk 9 », which is directed towards the pump impeller, lies flush with the corresponding inner side surface of the housing» 1,

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wobei ein geringer Spielraum für die Schaufeln 14 verbleibt« Während der Axialverschiebung der Scheibe 9 und der damit verbundenen Teile führt der elastische Ring 21 eine Wälzbewegung auso In seiner Endstellung wird er entgegen der Wirkung des Druckes in der Kammer 16 von der Anlagekante 24 auf dem Teil 18 gehalten· Die freie Oberfläche des umlaufenden Flüssigkeitsringes, der durch die Wirkung der Diohtungsschaufeln 14 erzeugt wird, kann bei voller Betriebsdrehzahl bei 25 liegen· Die Dichtung muß so ausgelegt sein, daß die Oberfläche 25 unter keinen Umständen den Umfang der Seheibewith a small amount of clearance remaining for the blades 14 " During the axial displacement of the disk 9 and the parts connected to it, the elastic ring 21 performs a rolling movement auso In its end position it is contrary to the Effect of the pressure in the chamber 16 from the contact edge 24 held on the part 18 · The free surface of the circumferential Liquid ring, which is generated by the action of the Diohtungsschaufeln 14, can at full operating speed at 25 · The seal must be designed so that the surface 25 under no circumstances the circumference of the Seheibe

9 erreicht« Die Kammer 16 wird daher stets mit Flüssigkeit gefüllt bleiben« Wenn die Pumpendrehzahl wieder absinkt, fällt der Druck in der Kammer 16, die Flüssigkeiteflache 25 kehrt zu der Nabe 7 zurück, aber, ehe sie die Nabe 7 erreicht, drücken die Federn .10 den Flansch 18 und die damit verbundene Scheibe 9 so nach reohts zurück, daß die Teile 22 und 6 der Schleifringdichtung wieder in Berührung miteinander kommen· .9 reached «Chamber 16 will therefore always remain filled with liquid« When the pump speed drops again, the pressure in the chamber 16 falls, the liquid surface 25 returns to hub 7, but before reaching hub 7, the springs 10 press the flange 18 and the disk 9 connected to it back so that the parts 22 and 6 the slip ring seal again in contact with each other come· .

In der in Fig· 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist das Fampenlaufrad nicht ummantelt oder offen und enthält gerade radiale Arbeitesohaufeln 15, die mit der laufradnabe durch eine kreisförmige Scheibe oder eine kreisförmige Wand 26 verbunden sind· Die Dichtungeschaufeln 14 liegen auf derIn the embodiment shown in Figs the ramp wheel is not encased or open and contains straight radial working blades 15, which are connected to the impeller hub by a circular disc or wall 26 are connected · The sealing blades 14 lie on the

■^{: r}, Rückseite der Wand 26 und erstrecken sich radial nach, innen auf die Nabe 7» so daß sie eine größere radiale Erstreckung■ ^{: r} , back of the wall 26 and extend radially inward on the hub 7 »so that they have a greater radial extent

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als die Arbeitssehaufein 13 aufweisen, wie das der Fall sein mußo Der nicht'umlauf ende !Teil 22 der Sohle if ringdichtung besteht aus einem Stück mit der axial beweglichen Scheibe 9, deren Umfang mit einem zylindrischen Abschnitt 27 und einem. Flansch 23-versehen ist· Die in dem Deckel 2 des Gehäuses 1 angeordneten Federn 10 pressen die Teile 22 und 6 der ■Schleifringdichtung in Berührung miteinander, indem sie auf den Flansch 28 einwirken (vgl. obere Hälfte von Fig. 3)· Ein flexibler Balgen 29 aus Metall oder Kunststoff ist gedichtet auf einer Seite mit dem Innenteil· der Scheibe 9 und auf der anderen Seite mit dem Innenrand eines Deckels 10 verbunden, dessen Umfang gedichtet an dem Deckel 2 des Pumpengehäuses 1 befestigt ist· Auf diese Weise wird die Druckkammer 16 in dieser Ausführungsform von den Teilen 9» 29 und 30 gebildet· Sie kommuniziert mit dem JCnnenraum. de· Pumpengehäuses über Bohrungen 31 in dem zylindrischen Teil 27 und über den Umfangsspalt 32 zwischen den Teilen 27 und 2» Die Wirkungsweise dieser Dichtung ist die gleiche wie die der anhand von Fig« 1 beschriebenen. Unter den Betriebebedingungen liegt die freie Flüssigkeiteflache 25 wie dargestellt» Die Axialbewegung der Seheibe 9 wird angehalten, wenn derthan the work heaps 13 have, as would be the case Musto The non-circumferential end! Part 22 of the sole if ring seal consists of one piece with the axially movable disc 9, whose circumference with a cylindrical portion 27 and a. Flange 23-provided · The springs 10 arranged in the cover 2 of the housing 1 press the parts 22 and 6 of the ■ slip ring seals in contact with each other by being on the flange 28 act (see upper half of Fig. 3) · A flexible bellows 29 made of metal or plastic is sealed on one side with the inner part · of the disc 9 and on the other side connected to the inner edge of a cover 10, the circumference of which is sealed to the cover 2 of the pump housing 1 is attached · In this way, the pressure chamber 16 in this embodiment is made up of parts 9 »29 and 30 formed · It communicates with the interior. de · pump housing via bores 31 in the cylindrical part 27 and via the circumferential gap 32 between the parts 27 and 2 »Die The function of this seal is the same as that of the with reference to Fig «1 described. Under the operating conditions is the free liquid surface 25 as shown » The axial movement of the Seheibe 9 is stopped when the

Flanschte den Deckel 2 berührt. Es ist wichtig, bei der Auslegung dieser Ausführungeform der Dichtung bei einem nichtFlanged the cover 2 touched. It is important in the interpretation this embodiment of the seal for one not

ummantelten Pumpenlaufrad, daß sich die Kreiewand 26 in radialer Sichtung etwas über den kreisförmigen Spalt 3.2 hinaus erstrecken muß oder wenigstens den gleichen Durchmesser aufweist«jacketed pump impeller that the circle wall 26 is in radial Sighting something must extend beyond the circular gap 3.2 or at least the same diameter having"

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In Fig. 5 ist weiterhin, die Anwendung der Dichtung auf eine radial "beaufschlagte Kreiselpumpe mit fliegend gelagertem nicht ummanteltem Laufrad dargestellt» Ähnlich wie in Figo 1 ist die axial bewegliche Scheibe 9 an ihrem Innen-, abschnitt gedichtet mit einem zylindrischen Teil 19 verbunden, das den nicht umlaufenden Dichtungsring 22 und einen Außenflansch 18 trägt_o Die nachgiebige Dichtung zwischen der beweglichen Scheibe 9 und dem Gehäuse 1 (welche in Figo Ί von dem Ring 21 und in ]?ig. 3 von dem Balgen 29 gebildet wird) bildet bei dieser Ausführungsform ein ebenes nachgiebiges Diaphragma 33» dessen Innenrand gedichtet mit einer entsprechenden fläche der Scheibe 9, z.B. durch Kleben, verbunden ist und dessen Außenrand gedichtet gegen eine Fläche in einer Ausnehmung des Gehäuses 1 durch einen Deckel 34 gespannt ist. uiine Anzahl zylindrischer Stifte 35» die in der Nähe des inneren Bandes des Deckels 34 befestigt sind, tragen die Federn 10, welche die Teile 6 und 22 der Schleifringdichtung miteinander in Berührung pressen, indem sie auf den Flansoh 18 einwirken· In der unteren Hälfte von Fig· 5 ist wiederum die Stellung dargestellt, die die Dichtung beim Lauf*der Pumpe einnimmt» Die Dichtungsschaufeln 14 haben einen flüssigkeitsring mit einer Innenfläche 25 gebildet und detf Flüssigkeitsdruck in der Kammer 16 hat den Teil 22 derfSohleifringdichtung von dem umlaufenden Teil 6 dieser Dichtung abgehoben« Die Axialbewegung der Einheit 9, 18, 19, 22 wird dadurch begrenzt, daß der Flansch 18 auf den End-In Fig. 5 is also shown the application of the seal on a radial "acted upon centrifugal pump with overhung, uncovered impeller" Similar to FIG. which carries the non-circumferential sealing _{ring 22 and an outer flange 18 o} The flexible seal between the movable disc 9 and the housing 1 (which is formed in FIG. 3 by the ring 21 and in FIG. 3 by the bellows 29) forms in this case Embodiment a flat, flexible diaphragm 33 »the inner edge of which is connected in a sealed manner to a corresponding surface of the disc 9, for example by gluing, and the outer edge of which is clamped in a sealed manner against a surface in a recess of the housing 1 by a cover 34. A number of cylindrical pins 35» which are attached in the vicinity of the inner band of the cover 34, carry the springs 10, which the parts 6 and 22 of the slip ringdi The lower half of FIG. 5 again shows the position which the seal assumes when the pump is running The liquid pressure in the chamber 16 has lifted the part 22 of the sole ring seal from the circumferential part 6 of this seal. The axial movement of the unit 9, 18, 19, 22 is limited by the flange 18 on the end

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I H U ύ Δ D C I H U ύ Δ D C

flächen der Stifte 35 ruht.surfaces of the pins 35 rests.

Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann man auf die Federn 10 unter gewissen Umständen verzichten, wobei die nachgiebigen Elemente (21 in Pig. 1, 29 in Pig. 3, 33 in Mg. 5) so ausgebildet und angeordnet werden können, daß sie als Federelemente zum Schließen der Schleifringdichtungen dienen. Weiterhin können geeignete Mittel vorgesehen werden, die zwangläufig eine Drehung der nicht umlaufenden Teile der Schleifringdichtungen verhindern, wenn diese mit den umlaufenden Teilen in Berührung stehen^In all of the embodiments described above, you can do without the springs 10 under certain circumstances, the resilient elements (21 in Pig. 1, 29 in Pig. 3, 33 in Mg. 5) can be designed and arranged that they serve as spring elements for closing the slip ring seals. Suitable means can also be provided which inevitably prevent rotation of the non-rotating parts of the slip ring seals when these are in contact with the rotating parts ^

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Claims

Patent claims

1. Radially pressurized, single-stage centrifugal pump with one-sided Inlet, the impeller shaft of which by means of a combined Seal from a! Liquid seal for the Barrel and a slip ring seal is sealed at standstill, which are arranged coaxially to one another, wherein the slip ring seal with an axially movable wall part acted upon by the fluid pressure cooperates that the in the liquid seal in an annular receiving channel by centrifugal action generated sealing pressure lifts the slip ring seal, wherein the annular receiving channel of the liquid seal by an axially movable annular wall, which forms part of the slip ring seal, is divided into two communicating sections, and wherein in the one section, the! sealing chamber, the Sealing liquid is thrown close to the outside and the other section, the pressure chamber, with the outer area communicates with the sealing chamber, according to patent 1 026 144, characterized in that the pump impeller is a wall part (11) 26), which divides the pump chamber radially into a delivery chamber and the sealing chamber as well on one side carrying blades (13), which are used as working blades serve, and on the other hand, in the

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kammer, Schaufeln (14), die als· Dichtschaufeln dienen, daß die axial bewegliche Wand (9) das nicht umlaufende Teil (22) der Schleifringdichtung trägt, deren umlaufendes Teil (6) von der Welle getragen wird, und eine Wand der ringförmigen Druckkammer (16) bildet, die gedichtet ist,.aber eine Öffnung oder Öffnungen (31) aufweist, die mit der Dichtkammer kommunizieren, so daß beim lauf _Ä des Pumpenlaufrade β mit ausreichender Drehzahl Flüesig-chamber, blades (14) which serve as sealing blades that the axially movable wall (9) carries the non-rotating part (22) of the slip ring seal, the rotating part (6) of which is carried by the shaft, and a wall of the annular pressure chamber (16), which is sealed, .but having an opening or openings (31) communicating with the seal chamber so that when β _Ä running of the pump with sufficient speed Laufrade Flüesig-

keit in der Diohtkammer von der Welle (5) weggesehleudert wird und ein Teil der nach außen geschleuderten Flüssigkeit einen Flüssigkeitsring bildet, der die öffnung oder ^% Öffnungen bedeckt und die Druckkammer gefüllt hält, wodurch auf den beiden gegenüber liegenden Seiten der ' axial beweglichen Wand ein Druckunterschied erzeugt wird, der die- Druokberührung zwischen den¹ Teilen (22,6) der Schleifringdichtung Terringert oder aufhebt«ness is weggesehleudert in the Diohtkammer from the shaft (5) and a part of the outwardly slung liquid forms a liquid ring that holds the opening ^or% openings filled covered and the pressure chamber, whereby on the two opposite sides of the 'axially movable wall Pressure difference is generated, which ^{reduces or cancels the pressure contact between the 1} parts (22,6) of the slip ring seal «

φ 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieφ 2. Pump according to claim 1, characterized in that the Diohtungsschaufeln (H) eine größere radiale Eratrtckung besitzen als die Arbeit*sehauf*la (15)*Diohtungsschaufeln (H) have a larger radial discharge own than the work * sehauf * la (15) *

3* Pumpe nash Anspruch 1 oder 2 mit einem ummantelten Laufrad und einem einzigen Eintritt, dadurch gekejan«· lehnet, - daß das Wandungsteil (11), da· dl· Sehauf«la traf** einen Mantel bildet und d*0 sieh dl«··· Seil «ad 41« Biohtttag««ohaufeln radial naoh außen Über dl« äaJnrea Spitatn ätr Arbeitesöhauf «la hinaus «ritrtokea* 3 * Pump according to claim 1 or 2 with a sheathed impeller and a single inlet, thereby gekejan "lehnets, - that the wall part (11), since it met the Sehauf" la, forms a jacket and d * 0 see dl «··· Rope« ad 41 «Biohtttag« «ohaufeln radially close to the outside Across the« äaJnrea Spitatn ätr Arbeitesöhauf «la beyond« ritrtokea *

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4 * pump after. Claim 1 or 2 with an open (nods jacketed) impeller and a single inlet, thereby characterized in that the wall part (26) which carries the blades, extends radially over the circumference of the axially movable wall (9) extends out and that the sealing face extends radially inwardly over the inner extend out into the working shovels.

5 * pump according to claim. 3, characterized in that further blades (15) protrude outwards from the other casing (12), which promote compensation of the end chub acting on the impeller.

6ο pump according to claim 4, characterized in that the Working shovels (13) and the diohting shovels (14) merge into one another outside of the wall part (26) carrying the blades.

7 «Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the annular pressure chamber of a flexible wall is spoiled

• f *

8. Pump according to claim 7, characterized in that the flexible shroud is a diaphragm (33) which is connected in a sealed manner with the rigid outer edge to the pump tube and with its inner edge to the axially movable wall (9). ■ '- ·. ■■ ^: ■ '■. ■ ".' ■■■

Pump according to claim 7 »characterized! that the flexible wall is a bellows (29), one end of which is connected to the pump housing and the other end of which is connected in a sealed manner to the axially movable wall (9).

10. Pump according to one of claims 1 to 6, characterized ^ indicates "that the annular pressure chamber is sealed by means of a sealing ring (21)",

11 · Pump according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the healing (22,6) of the slip ring seal when the pump is at a standstill by means of or with Using separate spring elements (10) are held in engagement with one another.

12o pump according to one of claims 7 to 11, .thereby ge-φ indicates that the parts (22,6) of the slip ring seal when the pump is at a standstill by means of or with Be held in engagement with one another by means of the flexible wall or the sealing ring «

13 · Pump according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the ropes (22,6) of the slip ring * seal with the help of the static 3? fluid pressure ■ to be held in engagement with one another.

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14ο Pump according to claim 10, characterized in that the axially "movable wall" is a disk-like part (9) is one side wall of the annular pressure chamber (16) forms and a sleeve-like part (19) carries or is attached to the pump shaft (5) surrounds and an inner peripheral wall of the pressure chamber (16), the sealing ring (21) between this sleeve-like part (19) and an enveloping one (Deil (17) of the housing (1) is inserted

15 «Pump according to claim 14, characterized in that the sealing ring (21) is axially displaceable by a rolling movement if the axially movable wall (9) is moved, and that Ansehlagelemente each provided on the housing and on the muff © sewing part that interact with the sealing ring *

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