NL8500891A

NL8500891A - SEAL FOR STANDING CONDITION.

Info

Publication number: NL8500891A
Application number: NL8500891A
Authority: NL
Original assignee: Klein Schanzlin & Becker Ag
Priority date: 1984-04-28
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1985-11-18
Also published as: BE902292A; NL188594B; DE3415902C2; FR2563583B1; IT1184213B; FR2563583A1; IT8520085A0; DE3415902A1; NL188594C

Description

If - VO 7089If - VO 7089

Afdichting voor stilstaande toestand.Stationary seal.

De uitvinding heeft betrekking op een zogenaamde stilstands-afdichting voor het afdichten van de ringvormige spleet tussen het huis en de as van een centrifugaalpomp, voorzien vein een op de as en een in het huis aangebracht onderdeel/ welke onderdelen van afdicht-5 vlakken zijn voorzien, waarbij de beide delen tijdens het bedrijf van de pomp door een, een verschuiving van het ene afdichtvlak bewerkstelligend middel van elkaar zijn gescheiden.The invention relates to a so-called standstill seal for sealing the annular gap between the housing and the shaft of a centrifugal pump, provided with a part mounted on the shaft and a part in the housing, which parts are provided with sealing surfaces wherein the two parts are separated from each other during operation of the pump by a means effecting a displacement of the one sealing surface.

Dergelijke stilstandafdichtingen worden voornamelijk toegepast bij die centrifugaalpompen, welke zijn voorzien van een hydrodynamische 10 asafdichting. Aangezien dergelijke hydrodynamische asafdichtingen, die via rugschoepen of ontlastingswielen de toevoerhoogte en de loopwiel-transporthoogte reduceren slechts tijdens het bedrijf van de pomp functioneren, is steeds een extra, tijdens het stilstaan en tijdens het aanlopen of uitlopen van de centrifugaalpomp werkzame afdichting 15 vereist.Such standstill seals are mainly used in those centrifugal pumps, which are provided with a hydrodynamic shaft seal. Since such hydrodynamic shaft seals, which reduce the feed height and the impeller transport height via back vanes or relief wheels, only function during the operation of the pump, an additional seal 15 which is active during standstill and during starting or running of the centrifugal pump is always required.

De bekende stilstandsafdichtingen worden op verschillende wijzen tot in- of uitschakelen gebracht, bijvoorbeeld door centrifugaalgewich-ten of door vreemde energie. De afdichtingen zelf kunnen bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als kegelvormige pakkingsbussen of als glijringafdich-20 tingen. Beide typen afdichtingen hebben hun bezwaren: kegelvormige afdichtbussen kunnen moeilijk worden vervaardigd? voor glijding-afdichtingen zijn harde glijonderdelen noodzakelijk, waartussen het vervuilende, klevende of agressieve transportmedium kan geraken, dat na het sluiten van de afdichtvlakken kam leiden tot ondicht-25 heden.The known standstill seals are switched on or off in various ways, for example by centrifugal weights or by external energy. The seals themselves can for instance be designed as conical stuffing boxes or as sliding ring seals. Both types of seals have their drawbacks: conical sealing sleeves are difficult to manufacture? hard sliding parts require hard sliding parts, between which the polluting, sticky or aggressive transport medium can get, which, after closing the sealing surfaces, can lead to leaks.

Een dleen voor de werking van de afdichting gunstig materiaal voor stilstandsafdichtingen zou een elastomeer zijn, zoals deze bij statische afdichtingen gebruikelijk is. In verband met de in het gebied van lage toerentallen in sterke mate gereduceerde afdicht-30 werking van de hydrodynamische asafdichtingen en de hieruit volgende noodzakelijkheid van een vroegtijdig gebruik van de stilstandsafdichtingen zou bij een van een elastomeer voorziene stilstandsafdichting het gevaar van een vroegtijdige vernieling optreden.A material favorable for the operation of the seal for standstill seals would be an elastomer, as is customary with static seals. Due to the greatly reduced sealing action of the hydrodynamic shaft seals in the low speed range and the consequent necessity of early use of the standstill seals, the danger of premature destruction would occur with an elastomer-equipped standstill seal.

De uitvinding stelt zich ten doel, het gebruik van elastomeren 35 voor stilstandsafdichtingen mogelijk te maken zonder daarbij het ' - € * <J 'J *r -2- —«* * bezwaar van een snelle vernieling van de elastomere onderdelen op de koop toe te moeten nemen.The object of the invention is to enable the use of elastomers 35 for standstill seals without the objection of a rapid destruction of the elastomeric parts. to take.

Dit probleem wordt volgens de uitvinding opgelost doordat tenminste één van de beide afdichtvlakken zacht is en het in het 5 huis aangebrachte deel en/of het op de as aangebrachte deel van de stilstandsafdichting via een afdichtende slipkoppeling met het huis resp. de as is verbonden.This problem is solved according to the invention in that at least one of the two sealing surfaces is soft and the part arranged in the housing and / or the part of the standstill seal mounted on the shaft via a sealing slip coupling with the housing resp. the axis is connected.

Een voorkeursuitvoering van de uitvinding bestaat daarin, dat de slipkoppeling ..door radiale afdichtringen wordt gevormd, die tussen 10 een afdichtingsdeel en de as resp. het huis zijn aangebracht.A preferred embodiment of the invention consists in that the slip coupling is formed by radial sealing rings, which are located between a sealing part and the shaft, respectively. the house.

Het op te tillen afdichtvlak van de stilstandsafdichting kan op bekende wijze op een tijdens het bedrijf van de pomp door een magneet aangetrokken onderdeel zijn aangebracht. Men verkrijgt een gunstige oplossing wanneer het op te tillen afdichtvlak door een 15 tijdens het bedrijf van de pomp zonder druk tijdens het stilstaan onder druk gebrachte slang uit elastisch materiaal is gevormd.The sealing surface of the standstill seal to be lifted can be provided in a known manner on a part attracted by a magnet during operation of the pump. A favorable solution is obtained when the sealing surface to be lifted up is formed by an elastic material hose which has been pressurized without pressure during operation of the pump during standstill.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een stilstandsafdichting volgens de uitvinding, waarbij 20 het axiaal beweegbare deel in het huis is aangebracht, fig. 2 een eveneens volgens de uitvinding uitgevoerde stilstandsaf dichting waarbij het axiaal verschuifbare deel op de as is aangebracht; en fig. 3 een verdere variant van de stilstandafdichting volgens 25 de uitvinding, waarbij het op te tillen afdichtvlak door een in het huis aangebrachte slang is gevormd.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. 1 shows a standstill seal according to the invention, wherein the axially movable part is arranged in the housing; fig. 2 shows a standstill seal according to the invention, wherein the axially movable part is arranged on the shaft; and Fig. 3 shows a further variant of the standstill seal according to the invention, in which the sealing surface to be lifted is formed by a hose arranged in the housing.

De stilstandsafdichting volgens fig. 1 bezit een in een centrifugaalpomp huis 1 axiaal verschuifbaar deel 2, waarop een elastische afdichting 3 is aangebracht. Voor de aan de zijde van het 30 huis gelegen afdichting van het axiaal verschuifbare deel 2 dient een O-ringafdichting 4. Overigens bezit het axiaal verschuifbare deel 2 een van de afdichtingszijde afgekeerde, met een in het huis 1 aanwezige elektromagneet 5 samenwerkende schijf 6. Een veer 7 oefent op het axiaal verschuifbare deel 2 een in de richting met 35 het afdichtvlak 8 van het met de pompas 9 roterende onderdeel 10 van de stilstandsafdichting werkzame kracht uit. Tussen de as 9 en het roterende deel 10 zijn radiale afdichtingen 11 aanwezig, die 83 5 vsj *}} -3- als slipkoppeling dienen.The standstill seal according to Fig. 1 has a part 2 axially displaceable in a centrifugal pump housing 1, on which an elastic seal 3 is arranged. An O-ring seal 4 serves for the sealing of the axially displaceable part 2 on the housing side. Incidentally, the axially displaceable part 2 has a disc 6 cooperating with an electromagnet 5 present in the housing 1 and facing away from the sealing side. A spring 7 exerts on the axially displaceable part 2 a force acting in the direction with the sealing surface 8 of the part 10 of the standstill seal rotating with the pump shaft 9. Between the shaft 9 and the rotating part 10, radial seals 11 are provided, which serve as slip clutches.

Bij de in fig. 2 afgebeelde uitvoeringsvorm is een verschuifbaar deel 12 van de stilstandsafdichting op de pompas 9 aangebracht.In the embodiment shown in Fig. 2, a sliding part 12 of the standstill seal is arranged on the pump shaft 9.

De afdichting van dit verschuifbaar deel 12 ten opzichte van de 5 as 9 geschiedt weer via een O-ring afdichting 13. Ook dit verschuif bare deel 12 bezit aan de kopzijde daarvan een elastische afdichting. Het aandrukken tegen het niet-verschuifbare deel 14 van de stilstandsafdichting en het verwijderen hiervan geschiedt op een willekeurige wijze bijvoorbeeld door - niet weergegeven - centrifu-10 gaalgewichten. Bij deze uutvoeringsvorm is het deel 14 door radiale afdichting 15 op de wijze van een slipkoppeling met het pomphuis 16 verbonden.The sealing of this slidable part 12 relative to the shaft 5 is again effected via an O-ring seal 13. This slidable part 12 also has an elastic seal on the front side thereof. The pressing against the non-slidable part 14 of the standstill seal and its removal takes place in any desired manner, for example by centrifugal weights (not shown). In this embodiment, the part 14 is connected to the pump housing 16 by radial sealing 15 in the manner of a slip coupling.

Fig. 3 toont een stilstandsafdichting waarvan het roteerbare deel 17 weer via radiale afdichtringen 18 met de pompas 9 is ver-15 bonden. Het verschuifbare deel van de afdichting wordt gevormd door een slang 19, welke constant afdichtend tegen de wand van het pomphuis 20 rust · In de tekening is de sLang 19 in de drukloze toestand weergegeven, waarbij de slang een spleet 21 tussen de slang en het deel 17 overlaat.Fig. 3 shows a standstill seal, the rotatable part 17 of which is again connected to the pump shaft 9 via radial sealing rings 18. The sliding part of the seal is formed by a hose 19, which rests constantly sealingly against the wall of the pump housing 20 · In the drawing, the hose 19 is shown in the pressureless state, the hose being a gap 21 between the hose and the part 17 spill.

20 De werking van de in drie varianten weergegeven stilstands afdichting is als volgt:20 The operation of the standstill seal shown in three variants is as follows:

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 wordt tijdens het pompbedrijf de schijf 6 van het axiaal verschuifbare deel 2 aangetrokken door de elektromagneet 5, zodat de elastische afdichting 25 3 van het daarmede samenwerkende afdichtvlak 8 van het met de as roterende deel 10 is afgetild. Enige seconden voer het uitschakelen van de centrifugaalpomp wordt ook de elektromagneet 5 uitgeschakeld.In the embodiment according to Fig. 1, during the pumping operation, the disc 6 of the axially displaceable part 2 is attracted by the electromagnet 5, so that the elastic seal 3 is lifted off the sealing surface 8 co-acting therewith from the shaft rotating part 10. The electromagnet 5 is also switched off for a few seconds when the centrifugal pump is switched off.

De elastische afdichting 3 wordt nu door de kracht van de op het verschuifbare deel 2 werkende veer 7 tegen het afdichtvlak 8 vai) het 30 met de as 9 roterende deel 10 gedrukt. Zodra het wrijvingsmoment tussen de afdichting 3 en het afdichtvlak 8 het wrijvingsmoment tussen de radiale afdichtingen 11 en de as 9 overschrijdt, roteert het deel 10 ten opzichte vande as 9 door, zodat tussen de delen 2 en 10 van de stilstandsafdichting geen relatieve beweging 35 meer plaatsvindt. Tijdens het uitlopen vindt slechts tussen het deel 10 en de radiale afdichting 11 enerzijds en de pompas 9 ander- 27, ' 1 * -4- zijds een relatieve beweging plaats.The elastic seal 3 is now pressed by the force of the spring 7 acting on the sliding part 2 against the sealing surface 8 of the part 10 rotating with the shaft 9. As soon as the frictional moment between the seal 3 and the sealing surface 8 exceeds the frictional moment between the radial seals 11 and the shaft 9, the part 10 rotates relative to the shaft 9, so that no relative movement between the parts 2 and 10 of the standstill seal takes place. During the run-out, only relative movement takes place between the part 10 and the radial seal 11 on the one hand and the pump shaft 9 on the other hand.

Tijdens het aanlopen van de circulatiepomp verloopt het bovenbeschreven proces in omgekeerde volgorde: eerst blijft de stilstand-afdichting gesloten, en blijft het op de als slipkoppeling werkende 5 radiale afdichtingen 11 gelegerde .deel 1C in de rustpositie daarvan.During the start-up of the circulation pump, the above-described process proceeds in the reverse order: first the standstill seal remains closed, and the part 1C alloyed on the radial seals 11 acting as slip coupling remains in its rest position.

Na enige seconden wordt door het inschakelen van de elektromagneet 5 het verschuifbare deel 2 van de stilstandsafdichting opgetild. Het deel 10 roteert nu met de pompas 9. De afdichtfunctie wordt nu alleen overgenomen door de hydrodynamische asafdichting van de circulatie-10 pomp.After a few seconds, the sliding part 2 of the standstill seal is lifted by switching on the electromagnet 5. The part 10 now rotates with the pump shaft 9. The sealing function is now only taken over by the hydrodynamic shaft seal of the circulation-10 pump.

Aangezien de afdichtlippen van de radiale afdichtingen 11 geen axiale positieverandering ten opzichte van de pompas 9 ondergaan, kunnen tussen de lippen .en de as 9 geen transportmedium en derhalve ook geen, de lippen in gevaar brengende vreemde lichamen geraken. 15 De werking van de stilstandsafdichtingen volgens fig.2 en 3 is ondanks een andere constructie in principe dezelfde als die bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1. De in fig. 3 afgebeelde variant bezit uitsluitend een bijzonderheid: terwijl bij de beide andere uitvoeringsvormen het verschuifbare deel 2 resp. 12 in positie 20 verandert, vindt bij de slang 19 alleen een verschuiving van de slangwand plaats. Door een opblazen van de slang 19 komt deze afdichtend tegen het roteerbare deel 17 te rusten.Since the sealing lips of the radial seals 11 do not undergo an axial change of position relative to the pump shaft 9, no transport medium and therefore no foreign bodies endangering the lips can get between the lips and the shaft 9. The operation of the standstill seals according to fig. 2 and 3 is, in principle, the same as that of the embodiment according to fig. 1, despite the other construction. The variant shown in fig. 3 has only a special feature: while in the other two embodiments the sliding part 2 resp. 12 changes to position 20, the hose 19 only shifts the hose wall. Inflating the hose 19 causes it to rest sealingly against the rotatable part 17.

85 0 0 ^ ?85 0 0 ^?

Claims

1. A standstill seal for sealing the annular gap between the housing and the shaft of a circulator / provided with a part mounted on the shaft and a part in the housing, which parts are provided with sealing surfaces, the two parts during pump operation by a means for causing a displacement of the one sealing surface to be separated from each other, characterized in that at least one of the two sealing surfaces (3,8) is soft and the part (2, provided in the housing (1,16,20) 14,19) and / or the part (10,12,17) of the standstill seal mounted on the shaft 10 (9) via a sealing slip coupling (11,15,18) with the housing (1,16,20) resp. the shaft (9) is connected.

Standstill seal according to claim 1, characterized in that the slip clutch is formed by the radial sealing rings 15 (11, 15, 18) which lie between a sealing part (10,14,17) and the shaft (9), respectively. the housing (1,16,20).

Standstill seal according to claim 1, characterized in that the removable sealing surface (3) is arranged in a known manner on a part (2) 20 attracted by a magnet (5) during pump operation.

Standstill seal according to claim 1, characterized in that the removable sealing surface is connected to centrifugal weights, which exert a removable influence on this sealing surface during pump operation. 25

Standstill seal according to claim 1, characterized in that the removable sealing surface is composed of an elastic material by a hose (19) which is pressurized during pumping operation and without pressure during standstill. 535-3731