Stopfbuchslose Kreiselpumpe mit einem während des Betriebes abdichtenden,
umlaufenden Organ und einem während des Stillstandes abdichtenden, auf der Welle
axial oder schraubenartig verschiebbaren Ventil Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe
mit einem während des Betriebes für die Wellenabdichtung bestimmten Hilfsflügelrad
und einem beim Stillstand der Pumpe abdichtenden Ventil. Die bekannten Pumpen dieser
Art verfolgen den Zweck, bei Förderung von Säuren und anderen Flüssigkeiten die
von diesen angegriffenen Stopfbüchsen durch das Hilfsflügelrad und das Abdichtungsventil
zu ersetzen. Dabei muß zur sicheren Betriebsführung das Ventil bei Ingangsetzung
der Pumpe von seinem Sitz abgehoben und beim Abstellen der Pumpe wieder gegen seinen
Sitz gepreßt werden. Dies geschieht durch axiale Verschiebung der Laufradwelle unter
Zuhilfenahme sehr umständlicher Verstellvorrichtungen, die von außen auf die Pumpenwelle
zur Einwirkung gebracht werden. Die axiale Verschiebung der Welle erschwert deren
Lagerung namentlich bei Verwendung von Kugellagern. Aus diesem Grunde ist schon
der Vorschlag gemacht worden, das Ventil bei axial fest :eingestellter Welle auf
dieser verschiebbar anzuordnen und die V,-rschiebung durch Fliehkraftregler und
Gegenfederkraft zu bewirken. Dadurch entsteht jedoch am Ventilsitz auf der Welle
ein Spalt, durch den Flüssigkeit aus der Pumpe entweichen kann. Außerdem sind auch
hier umständliche Verstellvorrichtungen erforderlich.' Erfindungsgemäß wird diesem
übelstand dadurch abgeholfen, daß das Ventil mit der Welle durch ein nachgiebiges
Glied verbunden ist, das bei Aufrechterhaltung der Verschiebbarkeit des Ventils
auf der Welle den Ventilsitz abdichtet. Weiterhin wird das Ventil mit dem Hilfsflügelrad
starr verbunden oder aus einem Stück hergestellt, so daß Kräfte, die auf dieses
Rad beim Betrieb in Drehrichtung oder in axialer Richtung einwirken, für die Verschiebung
des Ventils in axialer Richtung benutzt werden können. Als zusätzliche Kraft ist
-dann nur eine _ elastische Gegenkraft erforderlich,. die entweder von einer besonderen
Feder oder auch vom abdichtenden Zwischenglied selbst hergeleitet werden kann.Stuffing box-free centrifugal pump with a sealing during operation,
revolving organ and one sealing on the shaft during standstill
Axially or helically displaceable valve The invention relates to a centrifugal pump
with an auxiliary impeller intended for shaft sealing during operation
and a valve that seals when the pump is at a standstill. The well-known pumps of this
Kind pursue the purpose in pumping acids and other liquids
from these attacked stuffing boxes through the auxiliary impeller and the sealing valve
to replace. To ensure safe operation, the valve must be activated when it is started
the pump is lifted from its seat and when the pump is switched off again against his
Seat to be pressed. This is done by axially shifting the impeller shaft underneath
With the help of very cumbersome adjustment devices that operate on the pump shaft from the outside
be brought to action. The axial displacement of the shaft makes it difficult
Storage especially when using ball bearings. For this reason it is
The suggestion was made that the valve be axially fixed: the shaft is open
to arrange this displaceable and the V, -rschaltung by centrifugal governor and
To effect counter spring force. However, this creates at the valve seat on the shaft
a gap through which liquid can escape from the pump. Besides are also
cumbersome adjustment devices are required here. ' According to the invention this
evil was remedied by the fact that the valve with the shaft by a yielding
Link is connected, while maintaining the displaceability of the valve
seals the valve seat on the shaft. Furthermore, the valve is connected to the auxiliary impeller
rigidly connected or made of one piece, so that forces acting on this
Acting in the direction of rotation or in the axial direction of the wheel during operation, for the displacement
of the valve can be used in the axial direction. As an extra power is
-then only an elastic counterforce is required. either of a particular
Spring or can be derived from the sealing intermediate member itself.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch eine
Kreiselpumpe, bei welcher das Hilfsrad zusammen 'mit dem Ventil nur axial verschiebbar
auf der Welle angeordnet ist, während Abb. a eine Pumpe mit gewindeartig auf der
Welle geführtem Hilfsrad nebst Ventil veranschaulicht.In the drawing are two embodiments of the subject matter of
Invention shown schematically. It shows Fig. I a longitudinal section through a
Centrifugal pump in which the auxiliary wheel can only be moved axially together with the valve
is arranged on the shaft, while Fig. a shows a pump with a thread on the
Shaft guided auxiliary wheel and valve illustrated.
i ist das Pumpengehäuse, a das Laufrad, welches auf der axial unverschiebbaren
Welle 3 befestigt ist. Auf der Wehe 3 ist ferner das -Hilfsrad 4 und das Ventil
5 durch
Schlitzführung 6 nur axial verschiebbar gelagert. Das mit
dem Hilfsrad .4 starr verbundene Ventil s wird beim Stillstand der Pumpe durch ein
mit der Welle 3 fest verbundenes, nachgiebiges, abdichtendes Glied wie z. B. eine
Weichgummimufte, mit gewisser Vorspannung gegen seinen Sitz 8 gepreßt und dichtet
in dieser Stellung das Innere des Pumpengehäuses i gegen die Außenluft ab. Das Hilfsrad
q. besitzt Schaufeln 9, die in der Kammer io beim Betri2b der Pumpe eine Schleuderwirkung
auf das in der Kammer befind.iche Wasser ausüben und einen axialen Druck entgegen
d---m Druck der Gummimanschette 7 bewirken. Die Schleuderwirkung verhindert, daß,
das durch den Spalt i i und die Öffnungen 12 der Kammer io zugeführte Wasser durch
den zwischen dem Ventil 5 und dem Sitz 8 beim Betrieb der Pumpe entstehenden Schlitz
13 entweichen kann. Die Größe des in der Kammer i o erzeugten Druckes kann durch
entsprechende Bemessung des Spaltes i i und der Öffnungen 12 bestimmt werden, da
der in der Kammer io auf das Hilfsflügelrad ausgeübte Gesamtdruck von der radialen
Breit des rotierenden Flüssigkeitsringes abhängt. Die Öffnungen 12 und der Spalt
i i werden zweckmäßig so eingerichtet, daß am Ventilspalt 13 kein 'Überdruck
und kein zu hoher Unterdruck gegenüber dem Außenluftdruck herrscht. Die Verschiebung
des Ventils 5 wird durch die Länge der Schlitzführung 6 des Hilfsrades q. auf der
Welle 3 begrenzt.i is the pump housing, a is the impeller, which is attached to the axially immovable shaft 3. On the woe 3, the auxiliary wheel 4 and the valve 5 are only supported axially displaceably by slot guide 6. The valve s rigidly connected to the auxiliary wheel .4 is when the pump is stopped by a rigidly connected to the shaft 3, resilient, sealing member such. B. a soft rubber sleeve, pressed with a certain bias against its seat 8 and in this position seals the interior of the pump housing i from the outside air. The auxiliary wheel q. has blades 9 which, when the pump is operating, exert a centrifugal effect on the water in the chamber and exert an axial pressure against the pressure of the rubber sleeve 7. The centrifugal effect prevents the water supplied through the gap ii and the openings 12 of the chamber io from escaping through the slot 13 formed between the valve 5 and the seat 8 during operation of the pump. The magnitude of the pressure generated in the chamber io can be determined by appropriately dimensioning the gap ii and the openings 12, since the total pressure exerted on the auxiliary impeller in the chamber io depends on the radial width of the rotating liquid ring. The openings 12 and the gap ii are expediently set up in such a way that there is no overpressure at the valve gap 13 and no negative pressure that is too high relative to the outside air pressure. The displacement of the valve 5 is q by the length of the slot guide 6 of the auxiliary wheel. limited on shaft 3.
In der Abb. 2 ist wieder i das . Pumpengehäuse, 2 das Laufrad, 3 die
Laufradwelle, q. das Hilfsrad, 5 das Ventil, 6 die Schlitzführung, 7 das abdichtende
Glied, io die Druckkammer, in der sich die Schaufeln 9 des Hilfsrades q. bewegen.
i i ist der Spalt zwischen Hi.fsrad ¢ und Pumpengehäuse i. Die Schlitzführung 6
ist so ausgebildet, daß das Hilfsrad 4 sich um einen bestimmten Winkelweg zu der
Welle 3 drehen kann und dabei gleichzeitig eine axiale Verschiebung erfährt. Das
abdichtende Glied 7, das gleichzeitig elastisch ausgebildet ist und beispielsweise
als Weichgummimuffe ausgeführt ist, ist so angeordnet und an - der Welle 3 einerseits'
sowie an dem Hilfsrad q. mit dem Ventil 5 andererseits befestigt, daß . ,es das
Hilfsrad beim Stillstand der Pumpe mit etwas Vorspannung in der Ruhelage festhält,
in welcher sich das Ventil g mit einem bestimmten Druck gegen seinen Sitz 8 legt.
Bei Drehung der Welle 3 und- des Hilfsrades 4. wird durch den Widerstand, welchen
das in der Druckkammer i o durch den Spalt i i eingedrungene Wasser auf die Schaufeln
g ausübt, eine Verdrehung , des Hilfsrades q. zur Welle 3 entgegen der federnden
Härtewirkung der Gummimuffe 7 herbeigeführt. Gleichzeitig erfährt das Hilfsrad ¢
hierbei. eine axiale Verschiebung, so daß das Ventil 5 von seinem Sitz 8 abgehoben
wird. Auch in diesem Fall kann die Einrichtung nach Abb. i mit Öffnungen 12 und
Spalt i i durch entsprechende Bemessung beider zur Vergrößerung der Verstellkraft
benutzt werden, da bei Vergrößerung der die Öffnungen i 2 durchströmenden Flüssigkeitsmenge
auch die von dem umlaufenden Flüssigkeitsring in der Kammer io auf das Hilfsflügelrad
,4 aus-eübte Umfangskraft wächst.In Fig. 2 i is that again. Pump casing, 2 the impeller, 3 the
Impeller shaft, q. the auxiliary wheel, 5 the valve, 6 the slot guide, 7 the sealing
Member, io the pressure chamber in which the blades 9 of the auxiliary wheel q. move.
i i is the gap between the Hi.fsrad ¢ and the pump housing i. The slot guide 6
is designed so that the auxiliary wheel 4 is a certain angular path to the
Shaft 3 can rotate and at the same time experiences an axial displacement. That
sealing member 7, which is elastic at the same time and for example
is designed as a soft rubber sleeve, is so arranged and on - the shaft 3 on the one hand '
as well as on the auxiliary wheel q. attached to the valve 5 on the other hand that. , it that
Holds the auxiliary wheel in the rest position with a little preload when the pump is at a standstill,
in which the valve g lies against its seat 8 with a certain pressure.
When the shaft 3 and the auxiliary wheel 4 rotates, the resistance which
the water that has penetrated into the pressure chamber i o through the gap i i on the blades
g exerts a twist of the auxiliary wheel q. to shaft 3 against the resilient one
Hardening effect of the rubber sleeve 7 brought about. At the same time, the auxiliary wheel experiences ¢
here. an axial displacement so that the valve 5 is lifted from its seat 8
will. In this case, too, the device according to Fig. I with openings 12 and
Gap i i by appropriately dimensioning both to increase the adjustment force
can be used, since with an increase in the amount of liquid flowing through the openings i 2
also that of the rotating liquid ring in the chamber io on the auxiliary impeller
, 4 exerted circumferential force increases.
Die Schlitzführung 6 wird in beiden Fällen zweckmäßig so ausgeführt,
daß in der Welle 3 ein durchgehender flacher Keil befestigt wird, den das Hilfsrad
¢ an seiner Nahe mit einem Schlitz umgibt. Bei der Ausführungsform nach Abb. i 'hat
der Schlitz in axialer Richtung gegenüber dem Flachkeil etwas Spiel. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Abb. 2 wird der Flachkeil etwas geneigt zur vertikalen Schnittfläche der Welle
3 in dieser befestigt. Die aus der Welle 3 hervorstehenden Enden dieses Keiles werden
ebenso wie die Schlitzführung in der Nabe des Hilfsrades ¢ nach Art eines flachen
Gewindes ausgeführt. Die Schlitzführung 6 besitzt in der Längsrichtung des Keilquerschnittes
ein geiizsses Spiel. Beim Stillstand der Pumpe wird das Hilfsrad mit dem Ventil
nach Aufhören der durch den Widerstand des Wassers in der Kammer erzeugten Gegenkraft
durch das elastisch ausgeführte dichtende Glied oder durch eine besondere Fed-,rkraft
gleich so weit zurückgedreht, daß das Ventil s sich wieder gegen seinen Sitz 8 legt.
Das elastische Glied 7 kann bei beiden Ausführungsformen auch hinter dem Hilfsrad
q. angeordnet und auch vom dichtenden Glied getrennt werden; es übt dann auf das
Hilfsrad und das Ventilgehäuse 5 nicht mehr eine Druckwirkung, sondern eine Zugwirkung
aus.The slot guide 6 is expediently designed in both cases so
that in the shaft 3 a continuous flat wedge is attached to the auxiliary wheel
¢ with a slit at its vicinity. In the embodiment according to Fig. I 'has
the slot has some play in the axial direction compared to the flat wedge. In the embodiment
According to Fig. 2, the flat wedge is slightly inclined to the vertical cut surface of the shaft
3 attached in this. The protruding from the shaft 3 ends of this wedge are
just like the slot guide in the hub of the auxiliary wheel ¢ in the manner of a flat one
Thread executed. The slot guide 6 has the wedge cross-section in the longitudinal direction
a great game. When the pump is at a standstill, the auxiliary wheel with the valve
after the counterforce generated by the resistance of the water in the chamber has ceased
by the elastic sealing member or by a special spring force
turned back so far that the valve s rests against its seat 8 again.
The elastic member 7 can also be behind the auxiliary wheel in both embodiments
q. arranged and also separated from the sealing member; it then exercises on that
Auxiliary wheel and the valve housing 5 no longer have a pressure effect, but a pulling effect
the end.