DE20316570U1

DE20316570U1 - Vorrichtung zur Spülung und/oder Kühlung einer Gleitringdichtungs-Einrichtung für eine Kreiselpumpe

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Publication number: DE20316570U1
Application number: DE20316570U
Authority: DE
Original assignee: Tuchenhagen GmbH
Current assignee: GEA Tuchenhagen GmbH
Priority date: 2002-11-02
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2013-10-29

Abstract

Vorrichtung zur Spülung und/oder Kühlung einer Gleitringdichtungs-Einrichtung (7; 7*) für eine Kreiselpumpe, letztere mit einem am Ende einer Pumpenwelle (4) befestigten Laufrad (5), einem Pumpengehäuse (1), dessen hinteres Gehäuseteil (3) von der Pumpenwelle (4) über eine Gehäusebohrung (3b) durchdrungen wird, und mit einer aus wenigstens einem stationären Gleitring (8; 8/8*) und wenigstens einem rotierenden Gegenring (9; 9*) bestehenden, mittels eines Federelementes (13; 13*) vorgespannten Gleitringdichtungs-Einrichtung (7; 7*), die die Pumpenwelle (4) in einem vom hinteren Gehäuseteil (3) gebildeten Einbauraum (3c) umgibt und gegenüber einem zentralen Flanschteil(3a), der am hinteren Gehäuseteil (3) ausgebildet ist und den Einbauraum (3c) endseitig begrenzt, abdichtet,
dadurch gekennzeichnet,
– dass ein Kammergehäuse (6; 6*), das eine ringförmige Spülkammer (26) in sich aufnimmt, koaxial zur Rotationsachse (A) der Kreiselpumpe am antriebsseitigen Ende des zentralen Flanschteils (3a) angeordnet ist,
– dass die Abdichtung zwischen dem Kammergehäuse (6; 6*) und dem zentralen Flanschteil (3a) über eine an letzterem ausgebildete äußere Planfläche (3e) mittels eines vierten Dichtrings (24) erfolgt,
– dass zwischen der Abdichtungsstelle (3e, 24) und dem produktbeaufschlagten Einbauraum (3c), der innerhalb des zentralen Flanschteils (3a) zur Anordnung der Gleitringdichtungs-Einrichtung (7; 7*) ausgebildet ist, ein zwischen dem zentralen Flanschteil (3a) und dem stationären Gleitring (8; 8/8*) pumpenseitig angeordneter erster statischer Dichtring (10) vorgesehen ist,
– und dass die Spülkammer (26) über eine Zulauf- und eine Ablaufbohrung (6a, 6b; 6a*, 6b*), die diametral zueinander im Kammergehäuse (6, 6*) ausgebildet sind, jeweils mit der Umgebung der Kreiselpumpe verbunden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Spülung und/oder Kühlung einer Gleitringdichtungs-Einrichtung für eine Kreiselpumpe, letztere mit einem am Ende einer Pumpenwelle befestigten Laufrad, einem Pumpengehäuse, dessen hinteres Gehäuseteil von der Pumpenwelle über eine Gehäusebohrung durchdrungen wird, und mit einer aus wenigstens einem stationären Gleitring und wenigstens einem rotierenden Gegenring bestehenden, mittels eines Federelementes vorgespannten Gleitringdichtungs-Einrichtung, die die Pumpenwelle in einem vom hinteren Gehäuseteil gebildeten Einbauraum umgibt und gegenüber einem zentralen Flanschteil, der am hinteren Gehäuseteil ausgebildet ist und den Einbauraum endseitig begrenzt, abdichtet.
STAND DER TECHNIK
Eine Gleitringdichtungs-Einrichtung ist heute die bevorzugte Abdichtung zwischen der bewegten Pumpenwelle und ihrer Durchführung durch das hintere Gehäuseteil des Pumpengehäuses. Dabei wird der Dichtungsbereich einer mehr oder weniger intensiven Spülung durch das zu fördernde Medium unterzogen, wobei das Federelement, zumindest beim Einsatz derartiger Kreiselpumpen im Nahrungsmittel- und Getränkebereich, außerhalb des von der Kreiselpumpe zu fördernden Mediums angeordnet ist.
Insbesondere beim Einsatz von Kreiselpumpen im Nahrungsmittel- und Getränkebereich kommen Gleitringdichtungs-Einrichtungen in einfach- oder auch doppeltwirkender Ausführung zur Anwendung, bei denen eine Spülung und/oder Kühlung vorgesehen wird. Bei einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtungen wird der Bereich zwischen Dichtung und Umgebung mit Sperr- und/oder Kühlflüssigkeit beaufschlagt, während bei doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtungen der Raum zwischen den beiden Dichtungen für eine derartige Beaufschlagung infrage kommt. Es ist bekannt, dass Gleitringdichtungen, wenn sie nicht Schaden nehmen sollen, eine geringfügige Leckage aufweisen müssen, sodass die miteinander korrespondierende Gleitfläche des stationären Gleitringes und des rotierenden Gegenringes quasi eine Schmierung erfahren.
Diese Leckage, die aus dem jeweils in der Kreiselpumpe geförderten Fluid besteht, welches ggf. bakteriell anfällig ist, gelangt bei einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtungen unmittelbar in den Bereich der Umgebung der Pumpe, bei doppeltwirkenden zunächst in den Raum zwischen den beiden Dichtungen. Zur Beseitigung dieses bakteriologisch unter Umständen sehr kritischen Zustandes wird oftmals die vorgenannte Spülung vorgesehen. Die einfachste Möglichkeit besteht darin, bei einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtungen den Außenbereich in bestimmten Zeitabständen durch Bespritzen mit einer Spül- bzw. Reinigungsflüssigkeit abzureinigen. Eine unter sanitären Gesichtspunkten akzeptablere Behandlung dieses Bereichs besteht darin, eine nach außen hin geschlossene Spülkammer vorzusehen, die mittels der Spül- bzw. Reinigungsflüssigkeit über einen Zulaufanschluss beaufschlagt und mittels eines Ablaufanschlusses entleert wird. Bei doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtungen bietet sich für die Spülung der ohnehin vorhandene Raum zwischen den beiden Dichtungen an, der ebenfalls mit einem Zulauf- und einem Ablaufanschluss versehen ist.
In der Regel wird ein sog. Gleitringdichtungshalter vorgesehen, der die Gleitringdichtungs-Einrichtung im hinteren Gehäuseteil der Pumpe aufnimmt, dort definiert festlegt und darüber hinaus einen Raum für die Spül- und/oder Kühlflüssigkeit mit Zu- und Ablaufanschluss ausbildet. Dabei ist die Anordnung oftmals so getroffen, dass neben der produktbeaufschlagten Abdichtung zwischen dem stationären Gleitring und dem Gleitringdichtungshalter auch die Abdichtung des Gleitringdichtungshalters gegenüber dem Gehäuse produktbeaufschlagt ist (siehe beispielsweise F. Stamp KG, Hamburg, Pumpe FP700 mit GLRD 9.611b/1 ).
Die Anordnung einer doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung in einer Kreiselpumpe, die wesentliche Merkmale der vorstehend beschriebenen Anordnung aufweist, ist aus der EP 0 744 569 B1 bekannt. Dort ist die Abdichtung der Pumpenwelle mittels eines ersten Satzes und eines zweiten Satzes von Dichtungsmitteln beschrieben, die im Abstand voneinander angeordnet sind und dadurch zwischen sich einen Raum begrenzen, der gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist und zum Zwecke der Kühlung der Dichtungsmittel mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden kann. Eine diesbezügliche Lösung für eine einfachwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtung wird nicht vorgeschlagen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einfach im Aufbau, in ihrer grundsätzlichen Konzeption und Anordnung für einfach- oder doppeltwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtungen verwendbar und unproblematisch im Gehäuse der Kreiselpumpe abgedichtet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER NEUERUNG
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der neuerungsgemäßen Vorrichtung zur Spülung und/oder Kühlung einer einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung ist Gegenstand des Unteranspruchs 2. Eine vorteilhafte Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung zur Spülung und/oder Kühlung einer doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung wird im Unteranspruch 3 beansprucht. Vorteilhafte Ausführungsformen der neuerungsgemäßen Vorrichtung zur Spülung und/oder Kühlung einer einfach- oder doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht unter anderem. darin, dass die Vorrichtung gemäß der Neuerung ein Kammergehäuse aufweist, das seine Abdichtung im hinteren Gehäuseteil der Pumpe über eine Dichtung findet, die nicht vom Produkt beaufschlagt ist und das in seiner grundsätzlichen Konzeption und Anordnung sowohl einfach- als auch doppeltwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtungen beranden bzw. aufnehmen kann. Die innenseits im Kammergehäuse sowohl bei Anordnung einer einfach- als auch einer doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung ausgebildete ringförmige Spül- und/oder Kühlkammer ist über eine Zulauf- und eine Ablaufbohrung, die diametral zueinander im Kammergehäuse ausgebildet sind, jeweils mit der Umgebung der Kreiselpumpe verbunden.
Sowohl bei der einfach- als auch bei der doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung zentriert sich das Kammergehäuse koaxial zur Rotationsachse der Kreiselpumpe am antriebsseitigen Ende des zentralen Flanschteils, wobei die Abdichtung zwischen dem Kammergehäuse und dem zentralen Flanschteil über eine an letzterem ausgebildete äußere Planfläche mittels eines vierten Dichtrings erfolgt. Weiterhin ist von Vorteil, dass zwischen der Abdichtungsstelle, gebildet zwischen der äußeren Planfläche und dem vierten Dichtring, und dem produktbeaufschlagten Einbauraum, der innerhalb des zentralen Flanschteils zur Anordnung der Gleitringdichtungs-Einrichtung ausgebildet ist, ein zwischen dem zentralen Flanschteil und dem stationären Gleitring pumpenseitig angeordneter erster statischer Dichtring vorgesehen ist. Der zwischen dem Kammergehäuse und dem zentralen Flanschteil angeordnete vierte Dichtring hat daher lediglich die ringförmige Spülkammer, die innenseits im Kammergehäuse Aufnahme findet, gegenüber der Umgebung der Kreiselpumpe abzudichten. Die Abdichtung zwischen der Spülkammer und dem Einbauraum für die pumpenseitige Gleitringdichtungs-Einrichtung erfolgt über den ersten statischen Dichtring. Somit ist der zwischen dem Kammergehäuse und dem zentralen Flanschteil angeordnete vierte Dichtring nicht von Produkt beaufschlagt.
Die vorgeschlagene Vorrichtung gemäß der Neuerung ist geeignet, sowohl eine einfachwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtung antriebsseitig räumlich zu begrenzen als auch eine doppeltwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtung bis auf die antriebsseitige Gleitflächenpaarung räumlich aufzunehmen.
Mit Blick auf die räumliche Begrenzung einer einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass der erste stationäre Gleitring gegen den innerhalb des Einbauraumes angeordneten ersten rotierenden Gegenring arbeitet, und dass eine antriebsseitige Abdichtung der Spülkammer im ersten Kammergehäuse gegenüber der Umgebung der Kreiselpumpe mittels einer in einer innenseitigen ersten Ausnehmung im ersten mittels einer in einer innenseitigen ersten Ausnehmung im ersten Kammergehäuse angeordneten Lippenwellendichtung erfolgt, die im unmittelbaren oder mittelbaren Wirkeingriff mit der Pumpenwelle steht.
Falls die Pumpenwelle über eine doppeltwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtung abgedichtet wird, sieht eine diesbezügliche vorteilhafte Ausführungsform vor, dass der zweite stationäre Gleitring antriebsseitig zum einen mittels eines zweiten statischen Dichtrings gegenüber dem zweiten Kammergehäuse abgedichtet und zum andern mit seinem über die Abdichtungsstelle in die Umgebung der Kreiselpumpe hineinragenden stirnseitigen Ende gegen den zweiten rotierenden Gegenring der doppeltwirkenden zweiten Gleitringdichtungs-Einrichtung arbeitet. Durch diese Lösung wird die Spülkammer antriebsseitig gegenüber der Umgebung der Kreiselpumpe abgedichtet. Aufgrund der Tatsache, dass der zweite stationäre Gleitring antriebsseitig mit seiner Stirnseite über die Abdichtungsstelle in die Umgebung der Kreiselpumpe hineinragt, ist die antriebsseitige Gleitflächenpaarung der doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung von der Umgebung aus zugänglich. Dadurch können Leckagen an dieser Gleitflächenpaarung unmittelbar in die Umgebung austreten. Die diesbezügliche Gleitringdichtungs-Einrichtung ist darüber hinaus begrenzt von außen einsehbar, sodass im Falle eines Defektes dieser Dichtung ggf. zeitnah Abhilfe erfolgen kann.
Bei der Vorrichtung gemäß der Neuerung resultiert ein weiterer Vorteil aus der Tatsache, dass der Zu- und Ablaufanschluss zur Beaufschlagung der Spülkammer mit Spül- und/oder Kühlflüssigkeit im Kammergehäuse angeordnet sind, sodass das hintere Gehäuseteil im Bereich des zentralen Flanschteils frei bleiben kann von derartigen Anschlüssen. Dies vereinfacht die Konstruktion des Pumpengehäuses bezüglich ihres hinteren Gehäuseteils, da bei Verzicht auf eine Spülung und/oder Kühlung der Gleitringdichtungs-Einrichtung lediglich das Kammergehäuse entfällt und somit keine Zu- und Ablaufanschlüsse, falls sie am Pumpengehäuse angeordnet wären, blindgesetzt werden müssen.
Um die doppeltwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtung hinreichend zu spülen und/oder zu kühlen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass im zweiten stationären Gleitring zwischen dem ersten stationären Dichtring und dem zweiten stationären Dichtring eine den zweiten stationären Gleitring beiderseits im Wesentlichen in radialer Richtung durchdringende Durchtrittsbohrung vorgesehen ist, die radial außenseits jeweils in die ringförmige Spülkammer einmündet und dort jeweils im kürzestmöglichen Abstand zur zweiten Zulaufbohrung bzw. der zweiten Ablaufbohrung steht. Aufgrund dieser vorgeschlagenen Ausgestaltung gelangt die Spül- und/oder Kühlflüssigkeit aus der über den Zulaufanschluss beaufschlagten Spülkammer auf dem Weg über die zugeordnete Durchtrittsbohrung im zweiten stationären Gleitring in den Bereich der Pumpenwelle, um sich dort beiderseits über deren Umfang und auch gleichzeitig beiderseits in axialer Richtung über einen zweiten Ringspalt zu verteilen. Die Sammlung dieser Spül- und/oder Kühlflüssigkeit unterhalb der Pumpenwelle und ihre Ableitung über den Ablaufanschluss erfolgt sinngemäß wie im Bereich des Zulaufanschlusses, wobei die beiderseitige axiale Verteilung der Flüssigkeit so weit reicht, dass jede der beiden Gleitringdichtungen der zweiten Gleitringdichtungs-Einrichtung im Bereich ihrer jeweiligen Gleitflächenpaarung innenseits hinreichend beaufschlagt wird.
Damit die Spülkammer innerhalb des Kammergehäuses einwandfrei leerlaufen kann und eine hinreichende Spülung und/oder Kühlung der kritischen Bereiche der jeweiligen Gleitringdichtungs-Einrichtung sichergestellt ist, wird zum einen, gemäß einem weiteren Vorschlag, das Kammergehäuse eindeutig lagefixiert am zentralen Flanschteil angeordnet und es werden zum andern, gemäß einer anderen Ausführungsform, die Längsachsen der Zulauf- und der Ablaufbohrung miteinander fluchtend und in Bezug auf ihre Anordnung innerhalb der Kreiselpumpe weitgehend lotrecht angeordnet.
Bei der einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung gelangt die Spül- und/oder Kühlflüssigkeit über den Zulaufanschluss in die ringförmige Spülkammer, die außenseits von dem ersten Kammergehäuse, die auf ihrer antriebsseitigen Stirnseite von der Lippenwellendichtung und die auf der anderen Stirnseite von dem zentralen Flanschteil in Verbindung mit dem ersten stationären Gleitring berandet wird. Die Spül- und/oder Kühlflüssigkeit verteilt sich beiderseits in Umfangsrichtung in einem ersten Ringspalt über die Pumpenwelle und verlässt unterhalb, sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge, schließlich die Spülkammer über den Ablaufanschluss. Bei der Umströmung der Pumpenwelle innerhalb des ersten Ringspaltes erfolgt auch eine begrenzte axiale Strömung in Richtung der Gleitringdichtung, sodass diese im Bereich der Gleitflächenpaarung hinreichend mit Spül- und/oder Kühlflüssigkeit beaufschlagt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Neuerung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen
1 einen Meridianschnitt durch eine Kreiselpumpe mit einer einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung in Verbindung mit einem ersten Kammergehäuse gemäß der Neuerung;
2 gleichfalls im Meridianschnitt eine vergrößerte Darstellung des ersten Kammergehäuses gemäß 1 in Verbindung mit seinen benachbarten Bauteilen;
3 einen Meridianschnitt durch eine Kreiselpumpe mit einer doppeltwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung in Verbindung mit einem zweiten Kammergehäuse gemäß der Neuerung und
4 gleichfalls im Meridianschnitt eine vergrößerte Darstellung des zweiten Kammergehäuses gemäß 3 in Verbindung mit seinen benachbarten Bauteilen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine Pumpenwelle 4 (1 und 2) trägt, bezogen auf die Darstellungslage, linksseitig ein Laufrad 5. Letzteres befindet sich in einem Pumpengehäuse 1, welches aus einem vorderen Gehäuseteil 2 und einem hinteren Gehäuseteil 3 gebildet wird. Bei dem Laufrad 5 handelt es sich im vorliegenden Falle beispielsweise um ein sogenanntes offenes Laufrad, welches auf der Seite des vorderen Gehäuseteils 2 keine Deckfläche besitzt und bei dem die Schaufelkanäle auf der dem hinteren Gehäuseteil 3 zugewendeten Seite durch eine sogenannte Rückfläche 5a geschlossen ist. Das hintere Gehäuseteil 3 endet innenseits in einem zentralen Flanschteil 3a, wo es von der Pumpenwelle 4 über eine Gehäusebohrung 3b durchdrungen wird. Die Verbindung zwischen dem hinteren Gehäuseteil 3 und einem nicht dargestellten Antriebsmotor der Kreiselpumpe erfolgt über ein Laternengehäuse 17, welches pumpenseitig über eine Laternenbohrung 17a auf dem zentralen Flanschteil 3a koaxial Aufnahme findet.
Das hintere Gehäuseteil 3 bildet in Verbindung mit seinem zentralen Flanschteil 3a innenseits einen Einbauraum 3c aus, in dem sich eine einfachwirkende erste Gleitringdichtungs-Einrichtung 7, bestehend aus einem ersten stationären Gleitring 8 und einem ersten rotierenden Gegenring 9 befinden. Der erste stationäre Gleitring 8 findet in der Gehäusebohrung 3b Aufnahme und ist dort über einen ersten statischen Dichtring 10 gegenüber dem zentralen Flanschteil 3a abgedichtet (2). Das Laufrad 5 weist einen die Pumpenwelle 4 im Bereich eines Aufnahmekegels 4b unmittelbar umschließenden und in den Einbauraum 3c in axialer Richtung hineinreichenden Nabenteil 5b auf, auf dem, in radialer Richtung gesehen, außenseits der erste rotierende Gegenring 9 angeordnet ist. Die Abdichtung zwischen Nabenteil 5b und dem ersten rotierenden Gegenring 9 erfolgt über einen ersten dynamischen Dichtring 11, der sich in einer nicht näher bezeichneten Nut im ersten rotierenden Gegenring 9 befindet.
Die erste Gleitringdichtungs-Einrichtung 7 umschließt einerseits den Nabenteil 5b und andererseits einen zylindrischen Teil 4a der Pumpenwelle 4, die sich in Richtung zum nicht dargestellten Antriebsmotor in einer Klemmhülse 4d fortsetzt. Das Laufrad 5 findet über eine zentrisch angeordnete Kegelbohrung 5c auf dem Aufnahmekegel 4b der Pumpenwelle 4 kraftschlüssig Lagerung und Befestigung. Zur Sicherstellung der für die Welle/Nabe-Verbindung notwendigen axialen Anzugskraft dient eine Laufradmutter 16, die auf einen endseitig an der Pumpenwelle 4 angeordneten Gewindezapfen 4c aufgeschraubt ist und das Laufrad 5 auf den Aufnahmekegel 4b presst. Zwischen Laufradmutter 16 und dem benachbarten Laufrad 5 ist zur Sicherstellung einer Abdichtung ein zweiter Dichtring 15 angeordnet. Zwischen dem stirnseitigen Ende des Nabenteils 5b und der Pumpenwelle 4 ist eine Abdichtung mittels eines ersten Dichtringes 14 vorgesehen, der verhindert, dass ggf. an der ersten Gleitringdichtungs-Einrichtung 7 auftretende Leckagen unbemerkt in den Aufnahmebereich zwischen Pumpenwelle 4 und Laufrad 5 gelangen.
Der erste rotierende Gegenring 9 erfährt eine formschlüssige Mitnahme durch den Nabenteil 5b über eine Mitnehmerverbindung, die im vorliegenden Falle aus einem im ersten rotierenden Gegenring 9 in einer nicht näher bezeichneten Aufnahmebohrung festgelegten Mitnehmer 12, in diesem Falle vorzugsweise einem zylindrischen Mitnehmerstift, und einer im Nabenteil 5b angeordneten Mitnehmernut 5d besteht. Der Mitnehmerstift 12 ist in der Mitnehmernut 5d in axialer Richtung begrenzt verschieblich. Eine nicht näher bezeichnete Ausnehmung, die auf der dem Nabenteil 5b zugewandten Seite des ersten rotierenden Gegenringes 9 angeordnet ist, nimmt ein erstes Federelement 13 auf, beispielsweise eine sogenannte Sinusfeder, die sich einerseits am stirnseitigen Ende des Nabenteils 5b und andererseits an einer am ersten rotierenden Gegenring 9 ausgebildeten, nicht näher bezeichneten Schulter abstützt. Das erste Federelement 13 sorgt für die notwendige Anpressung des ersten rotierenden Gegenringes 9 an dem ersten stationären Gleitring 8. Zur Spülung des Einbauraumes 3c sind im Nabenbereich des Laufrades 5 mehrere, über dessen Umfang verteilt angeordnete Durchtrittsöffnungen 5e vorgesehen.
Ein ringförmig ausgebildetes erstes Kammergehäuse 6 ist pumpengehäuseseitig auf einem am stirnseitigen Ende des zentralen Flanschteils 3a angeordneten äußeren Gehäuserezess 3d koaxial zur Rotationsachse A der Kreiselpumpe zentriert. Eine durch die Ausbildung des äußeren Gehäuserezesses 3d am zentralen Flanschteil 3a entstehende, in radialer Richtung in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse A orientierte äußere Planfläche 3e dient als Dichtfläche zwischen dem zentralen Flanschteil 3a und der zugeordneten Stirnfläche des ersten Kammergehäuses 6. Die diesbezügliche Abdichtung besorgt ein in einer nicht näher bezeichneten Nut im ersten Kammergehäuse 6 angeordneter vierter Dichtring 24, der aufgrund dieser Anordnung nicht unmittelbar produktbeaufschlagt ist, sondern lediglich eine im ersten Kammergehäuse 6 ausgebildete ringförmige Spülkammer 26, die mit Spül- und/oder Kühlflüssigkeit beaufschlagt sein kann, gegenüber der Umgebung abzudichten hat. Das erste Kammergehäuse 6 ist über mehrere, über den Umfang verteilt angeordnete erste Befestigungsschrauben 18 (1) mit dem zentralen Flanschteil 3a verschraubt.
Die ringförmige Spülkammer 26 (2) hat pumpenseitig über einen ersten Ringspalt 27 zwischen Pumpenwelle 4 und dem ersten stationären Gleitring 8 eine Verbindung zum Bereich der Dichtflächen zwischen dem ersten stationären Gleitring 8 und dem ersten rotierenden Gegenring 9. Die Spülkammer 26 ist antriebsseitig über eine Lippenwellendichtung 23 axial begrenzt, wobei sich letztere in einer innenseitigen ersten Ausnehmung 6c des ersten Kammergehäuses 6 befindet und dort außenseits gegenüber dem ersten Kammergehäuse 6 und innenseits gegenüber einer die Pumpenwelle 4 dicht umschließenden Wellenhülse 25 für Abdichtung sorgt. Das erste Kammergehäuse 6 ist oberhalb mit einer ersten Zulaufbohrung 6a versehen, über die die Spülkammer 26 mit einem in das erste Kammergehäuse 6 eingeschraubten Zulaufanschluss 21 in Verbindung steht. In gleicher Weise ist auf der anderen Seite des ersten Kammergehäuses 6 eine erste Ablaufbohrung 6b vorgesehen, über die die ringförmige Spülkammer 26 mit einem in gleicher Weise in das erste Kammergehäuse 6 eingeschraubten Ablaufanschluss 22 verbunden ist.
Die Mantelfläche des ersten Kammergehäuses 6 endet außenseits, in radialer Richtung gesehen, innerhalb der Laternenbohrung 17a, und der Zulauf- und Ab laufanschluss 21 bzw. 22 greifen, in radialer Richtung gesehen, jeweils über eine erste bzw. eine zweite Öffnung 17b, 17c im Laternengehäuse 17 durch letzteres nach außen hindurch, wo eine nicht näher dargestellte Zu- bzw. Ablaufleitung an die zugeordneten Anschlüsse 21, 22 herangeführt ist.
Die Kreiselpumpe mit einer doppeltwirkenden zweiten Gleitringdichtungs-Einrichtung 7* (3 und 4) unterscheidet sich von jener mit einer einfachwirkenden ersten Gleitringdichtungs-Einrichtung 7 lediglich durch die doppeltwirkende Dichtung selbst und durch ein gegenüber dem ersten Kammergehäuse 6 geringfügig modifiziertes zweites Kammergehäuse 6*.
Die zweite Gleitringdichtungs-Einrichtung 7* besitzt neben dem ersten stationären Gleitring 8 einen weiteren stationären Teil 8*, wobei beide eine einstückige Einheit bilden und diese im Folgenden als zweiter stationärer Gleitring 8/8* bezeichnet wird. Letzterer ist mit seinem pumpenseitigen stationären Gleitring 8 zum ersten rotierenden Gegenring 9 und mit seinem antriebsseitigen stationären Teil 8* zu einem zweiten rotierenden Gegenring 9* jeweils mit einer Gleitfläche versehen. Der somit doppeltwirkende zweite stationäre Gleitring 8/8* findet seine axiale Festlegung in Richtung zum Antrieb hin im zweiten Kammergehäuse 6*, und zwar in einer dort vorgesehenen innenseitigen zweiten Ausnehmung 6c*. Er ist an seinem pumpenseitigen Teil in der aus der einfachwirkenden Anordnung bekannten Weise über den ersten statischen Dichtring 10 gegenüber dem zentralen Flanschteil 3a abgedichtet. Mit seinem antriebsseitigen stationären Teil 8* dichtet er gegenüber der innenseitigen zweiten Ausnehmung 6c* im zweiten Kammergehäuse 6* über einen zweiten statischen Dichtring 10* ab.
Der zweite stationäre Gleitring 8/8* umschließt die Pumpenwelle 4 mit einem hinreichend radial bemessenen zweiten Ringspalt 27*, über den einerseits die Gleitfläche des pumpenseitigen Teils 8 des zweiten stationären Gleitringes 8/8* und jene des ersten rotierenden Gegenringes 9 und andererseits jene des antriebsseitigen Teils 8* des zweiten stationären Gleitringes 8/8* und jene des zweiten rotierenden Gegenringes 9* mit Spül- und/oder Kühlflüssigkeit versorgt werden kön nen. Die Spül- und/oder Kühlflüssigkeit wird dem zweiten Ringspalt 27* über wenigstens eine Durchtrittsbohrung 8a* aus der Spülkammer 26 im Bereich einer zweiten Zulaufbohrung 6a* innerhalb des zweiten Kammergehäuses 6* zugeführt. Die Abfuhr der Spül- und/oder Kühlflüssigkeit aus dem zweiten Ringspalt 27* in eine gleichfalls mit der Spülkammer 26 in Verbindung stehende zweite Ablaufbohrung 6b* erfolgt sinngemäß in gleicher Weise wie im Bereich des Zulaufs.
Im Übrigen ist die Ausgestaltung des zweiten Kammergehäuses 6* im Bereich der Zulauf- und Ablaufbohrung 6a*, 6b* identisch mit jener beim ersten Kammergehäuse 6. In gleicher Weise wie dort sind der Zulauf- und der Ablaufbohrung 6a*, 6b* der Zulauf- bzw. Ablaufanschluss 21 bzw. 22 zugeordnet. Die Befestigung des zweiten Kammergehäuses 6* am zentralen Flanschteil 3a erfolgt in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, über zweite Befestigungsschrauben 18*.
Der zweite stationäre Gleitring 8/8* greift antriebsseitig durch das zweite Kammergehäuse 6* hindurch, sodass seine Gleitfläche dort in der Umgebung der Kreiselpumpe endet und mit dem zweiten rotierenden Gegenring 9* zusammenarbeitet. Letzterer ist auf einem gegenüber der Pumpenwelle 4 über einen dritten Dichtring 20 abgedichteten Gegenringhalter 19 gelagert und mittels eines zweiten dynamischen Dichtringes 11* abgedichtet. Ein zweites Federelement 13* zwischen dem zweiten rotierenden Gegenring 9* und dem Gegenringhalter 19 sorgt für die notwendige axiale Anpressung des zweiten rotierenden Gegenringes 9* an dem zweiten stationären Gleitring 8/8*.
Ein Vergleich des ersten Kammergehäuses 6 für die einfachwirkende erste Gleitringdichtungs-Einrichtung 7 mit dem zweiten Kammergehäuse 6* für die doppeltwirkende zweite Gleitringdichtungs-Einrichtung 7* zeigt, dass sich die Kammergehäuse 6, 6* lediglich hinsichtlich der innenseitigen ersten bzw. zweiten Ausnehmung 6c, 6c* voneinander unterscheiden. Während die innenseitige erste Ausnehmung 6c die Lippenwellendichtung 23 aufnehmen und dementsprechend groß bemessen werden muss, hat die innenseitige zweite Ausnehmung 6c* die Aufgabe, den im Querschnitt relativ klein bemessenen zweiten statischen Dicht ring 10* aufzunehmen und die notwendige axiale Begrenzung des zweiten stationären Gleitringes 8/8* über den zweiten stationären Dichtring 10* sicherzustellen.
Ansonsten sind die Kammergehäuse 6, 6* völlig identisch ausgebildet. Hinsichtlich des zentralen Flanschteils 3a gibt es zwischen den beiden Ausführungsformen für die einfach- und die doppeltwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtung 7, 7* lediglich einen geringfügigen Unterschied bei der Ausgestaltung der Gehäusebohrung 3b im Bereich des ersten statischen Dichtringes 10. Hier besitzt die Gehäusebohrung 3b bei der einfachwirkenden Gleitringdichtungs-Einrichtung 7 einen nicht näher bezeichneten Rezess zur Aufnahme des ersten statischen Dichtringes 10, während bei der doppeltwirkenden zweiten Gleitringdichtungs-Einrichtung 7* die Gehäusebohrung 3b durchgehend und ohne einen diesbezüglichen Rezess ausgeführt ist.
Durch die Anordnung von Befestigungsschrauben 18, 18* ist das Kammergehäuse 6, 6* stets eindeutig zum zentralen Flanschteil 3a lagefixiert. Wenn die Längsachsen der Zulauf- und der Ablaufbohrung (6a; 6a* bzw. 6b, 6b* miteinander fluchtend und in Bezug auf ihre Anordnung innerhalb der Kreiselpumpe weitgehend lotrecht angeordnet sind, dann ist in jedem Falle eine hinreichende Restenleerung des Kammergehäuses 6, 6* sichergestellt.
Um bei der Ausführung des zweiten Kammergehäuses 6* für die doppeltwirkende Gleitringdichtungs-Einrichtung 7* einen einwandfreien Flüssigkeitszulauf aus dem oberen Bereich der ringförmigen Spülkammer 26 auf dem Weg über die Durchtrittsbohrung 8a* in den zweiten Ringspalt 27* sicherzustellen, ist vorgesehen, dass das zweite Kammergehäuse 6* in einer eindeutigen Zuordnung zum zweiten stationären Gleitring 8/8* steht, in dem sich die Durchtrittsbohrungen 8a* für die Zufuhr und auch für die Abfuhr der Flüssigkeit befinden. Diese eindeutige Zuordnung (Verdrehsicherheit) wird beispielsweise über eine im zweiten Kammergehäuse 6* an geeigneter Stelle angeordnete Arretierschraube erreicht, die in den zweiten stationären Gleitring 8/8* eingreift. Dadurch wird eine einwandfreie Strömung der Spül- und/oder Kühlflüssigkeit sichergestellt vom Zulaufanschluss 21 über die zweite Zulaufbohrung 6a*, den oberen Bereich der ringförmigen Spülkammer 26, die sich anschließende wenigstens eine Durchtrittsbohrung 8a* und schließlich in den oberen Teil des zweiten Ringspaltes 27*, von wo aus eine beiderseitige Umströmung der Pumpenwelle 4 erfolgt. Die Abströmung vollzieht sich sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge, und zwar, ausgehend vom unteren Bereich des zweiten Ringspaltes 27*, über wenigstens eine Durchtrittsbohrung 8a* bis in den unteren Bereich der ringförmigen Spülkammer 26 und von dort über die zweite Ablaufbohrung 6b* in den Ablaufanschluss 22.

BEZUGSZEICHENLISTE DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN

1: Pumpengehäuse
2: vorderes Gehäuseteil
3: hinteres Gehäuseteil
3a: zentraler Flanschteil
3b: Gehäusebohrung
3c: Einbauraum
3d: äußerer Gehäuserezess
3e: äußere Planfläche
4: Pumpenwelle
4a: zylindrischer Teil
4b: Aufnahmekegel
4c: Gewindezapfen
4d: Klemmhülse
5: Laufrad
5a: Rückfläche
5b: Nabenteil
5c: Kegelbohrung
5d: Mitnehmernut
5e: Durchtrittsöffnung
6: erstes Kammergehäuse
6a: erste Zulaufbohrung
6b: erste Ablaufbohrung
6c: innenseitige erste Ausnehmung
6*: zweites Kammergehäuse
6a*: zweite Zulaufbohrung
6b*: zweite Ablaufbohrung
6c*: innenseitige zweite Ausnehmung
7: erste Gleitringdichtungs-Einrichtung
7*: zweite Gleitringdichtungs-Einrichtung
8: erster stationärer Gleitring
8/8*: zweiter stationärer Gleitring
8a*: Durchtrittsbohrung
9: erster rotierender Gegenring
9*: zweiter rotierender Gegenring
10: erster statischer Dichtring
10*: zweiter statischer Dichtring
11: erster dynamischer Dichtring
11*: zweiter dynamischer Dichtring
12: Mitnehmer
13: erstes Federelement
13*: zweites Federelement
14: erster Dichtring
15: zweiter Dichtring
16: Laufradmutter
17: Laternengehäuse
17a: Laternenbohrung
17b: erste Öffnung
17c: zweite Öffnung
18: erste Befestigungsschrauben
18*: zweite Befestigungsschrauben
19: Gegenringhalter
20: dritter Dichtring
21: Zulaufanschluss
22: Ablaufanschluss
23: Lippenwellendichtung
24: vierter Dichtring
25: Wellenhülse
26: Spülkammer
27: erster Ringspalt
27*: zweiter Ringspalt
A: Rotationsachse der Kreiselpumpe

Claims

Vorrichtung zur Spülung und/oder Kühlung einer Gleitringdichtungs-Einrichtung (7; 7*) für eine Kreiselpumpe, letztere mit einem am Ende einer Pumpenwelle (4) befestigten Laufrad (5), einem Pumpengehäuse (1), dessen hinteres Gehäuseteil (3) von der Pumpenwelle (4) über eine Gehäusebohrung (3b) durchdrungen wird, und mit einer aus wenigstens einem stationären Gleitring (8; 8/8*) und wenigstens einem rotierenden Gegenring (9; 9*) bestehenden, mittels eines Federelementes (13; 13*) vorgespannten Gleitringdichtungs-Einrichtung (7; 7*), die die Pumpenwelle (4) in einem vom hinteren Gehäuseteil (3) gebildeten Einbauraum (3c) umgibt und gegenüber einem zentralen Flanschteil(3a), der am hinteren Gehäuseteil (3) ausgebildet ist und den Einbauraum (3c) endseitig begrenzt, abdichtet, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Kammergehäuse (6; 6*), das eine ringförmige Spülkammer (26) in sich aufnimmt, koaxial zur Rotationsachse (A) der Kreiselpumpe am antriebsseitigen Ende des zentralen Flanschteils (3a) angeordnet ist, – dass die Abdichtung zwischen dem Kammergehäuse (6; 6*) und dem zentralen Flanschteil (3a) über eine an letzterem ausgebildete äußere Planfläche (3e) mittels eines vierten Dichtrings (24) erfolgt, – dass zwischen der Abdichtungsstelle (3e, 24) und dem produktbeaufschlagten Einbauraum (3c), der innerhalb des zentralen Flanschteils (3a) zur Anordnung der Gleitringdichtungs-Einrichtung (7; 7*) ausgebildet ist, ein zwischen dem zentralen Flanschteil (3a) und dem stationären Gleitring (8; 8/8*) pumpenseitig angeordneter erster statischer Dichtring (10) vorgesehen ist, – und dass die Spülkammer (26) über eine Zulauf- und eine Ablaufbohrung (6a, 6b; 6a*, 6b*), die diametral zueinander im Kammergehäuse (6, 6*) ausgebildet sind, jeweils mit der Umgebung der Kreiselpumpe verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste stationäre Gleitring (8) gegen den innerhalb des Einbauraumes (3c) angeordneten ersten rotierenden Gegenring (9) der einfachwirkenden ersten Gleitringdichtungs-Einrichtung (7) arbeitet, und dass eine antriebsseitige Abdichtung der Spülkammer (26) im ersten Kammergehäuse (6) gegenüber der Umgebung der Kreiselpumpe mittels einer in einer innenseitigen ersten Ausnehmung (6c) im ersten Kammergehäuse (6) angeordneten Lippenwellendichtung (23) erfolgt, die im unmittelbaren oder mittelbaren Wirkeingriff mit der Pumpenwelle (4) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite stationäre Gleitring (8/8*) antriebsseitig zum einen mittels eines zweiten statischen Dichtrings (10*) gegenüber dem zweiten Kammergehäuse (6*) abgedichtet und zum anderen mit seinem über die Abdichtungsstelle (8/8*, 10*) in die Umgebung der Kreiselpumpe hineinragenden stirnseitigen Ende gegen den zweiten rotierenden Gegenring (9*) der doppeltwirkenden zweiten Gleitringdichtungs-Einrichtung (7*) arbeitet.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten stationären Gleitring (8/8*) zwischen dem ersten stationären Dichtring (10) und dem zweiten stationären Dichtring (10*) eine den zweiten stationären Gleitring (8/8*) beiderseits im Wesentlichen in radialer Richtung durchdringende Durchtrittsbohrung (8a*) vorgesehen ist, die radial außenseits jeweils in die ringförmige Spülkammer (26) einmündet und dort jeweils im kürzestmöglichen Abstand zur zweiten Zulaufbohrung (6a*) bzw. der zweiten Ablaufbohrung (6b*) steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammergehäuse (6; 6*) eindeutig lagefixiert am zentralen Flanschteil (3a) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zulaufbohrung (6a; 6a*) ein Zulaufanschluss (21) und in der Ablaufbohrung (6b; 6b*) ein Ablaufanschluss (22) eingeschraubt sind, und dass der Zulaufanschluss (21) durch eine zugeordnete erste Öffnung (17b) und der Ablaufanschluss (22) durch eine zugeordnete zweite Öffnung (17c), die jeweils innerhalb des Laternengehäuses (17) ausgeführt sind, in die Umgebung der Kreiselpumpe hindurchgreifen.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen der Zulauf- (6a; 6a*) und der Ablaufbohrung (6b; 6b*) miteinander fluchtend und in Bezug auf ihre Anordnung innerhalb der Kreiselpumpe weitgehend lotrecht angeordnet sind.