DE1045193B - Sandschutzglocke fuer Wanddurchfuehrungen von unter Wasser laufenden Wellen - Google Patents

Description

• Sandschutzglocke für Wanddurchführungen von unter Wasser laufenden Wellen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sandschutzglocke für Wanddurchführungen von unter Wasser laufenden Wellen, die bei einfachster Bauart und kleinen Baumaßen außerordentlich wirksam ist. Sie ist besonders geeignet für rotierende Pumpen, Unterwassermotore usw.
• Der durch mitgeführten Sand hervorgerufene starke Verschleiß an Stopfbüchsen, Wellen, Lagern bei Kreiselpumpen und Unterwassermotoren zwingt zu besonderen Schutzvorrichtungen und Maßnahmen. Es ist z. B. bekannt, bei Schlamm- und Schmutzwasserpumpen die Stopfbüchsen gegen den mitgeführten Sand und damit vor vorzeitiger Zerstörung zu schützen, indem auf der Rückseite des Schaufelrades Entlastungsschaufeln angebracht werden, die das Fördergut nach dem Radumfang schleudern und damit den Sand von dem Dichtungsspalt im Wellendurchgang fernhalten. Es ist auch bekannt, auf der Welle eine glockenförmige sogenannte Sandschutzglocke anzubringen, die mit der Welle umläuft und den Dichtungsspalt zwischen Welle und Gehäuse umgreift. Durch ihre Schleuderwirkung sollen diese Sandsc'hutzglocken den Sand ebenfalls nach außen schleudern und damit vom Dichtungsspalt fernhalten. Diese vorgenannten Schutzvorrichtungen sind nur sehr bedingt wirksam, da sie keine kontinuierliche Strömung erzeugen und infolge der im Spalt zwischen Glocke und Gehäuse auftretenden Wirbelströmung trotz der Schleuderwirkung des Glockenrandes immer Sandpartikelchen aus dem umgebenden Förderstrom an die gefährdeten Dichtungsstellen heranziehen. Eine andere bekannte Schutzmaßnahme bei Kreiselpumpen besteht darin, von außen Klarwasser unter höherem Druck durch den Dichtungsspalt in das Gehäuse zu pressen, so daß das sandführende Fördermittel infolge seines geringeren Druckes nicht entgegen dem Klarwasser an den Dichtungsspalt gelangt. Diese Maßnahme bedingt das Vorhandensein von Klarwasser und erfordert eine besondere Druckpumpe, die das Klarwasser mit dem erforderlichen Überdruck in den Dichtungsspalt drückt.
• Die erwähnten Mängel der bekannten Sandschutzglocken werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß an dem der Gehäusewand zugekehrten Rand der den Dichtungsspalt umgreifenden Sandschutzglocke ein Schleuderrad angeordnet ist, das durch im Oberteil der Glocke vorgesehene Eintrittsöffnungen und ein den Eintrittsöffnungen vorgeschaltetes, mit der Glocke umlaufendes Filter ständig Wasser aus dem sandführenden Förderstrom ansaugt und am Dichtungsspalt vorbei wieder nach außen fördert. Durch das den Eintrittsöffnungen vorgeschaltete Filter wird der mitgeführte Sand aus dem angesaugten Wasser entfernt. Auf diese Weise wird aus dem die Glocke umgebenden sandführenden Wasser selbst ein kontinuierlicher Strom klaren Wassers am Dichtungsspalt vorbeigeführt.
• Als Filter kann ein feinmaschiges Drahtgewebe dienen, das am Glockenhals vor den Eintrittsöffnungen angebracht ist. Dieses ist gegen mechanische Beschädigungen wie auch gegen Zuwachsen infolge Verockerung empfindlich. Erfindungsgemäß kann diese Anordnung dadurch verbessert .,werden, daß an Stelle des feinmaschigen Drahtgewebes ein oder mehrere in sehr geringem Abstand voneinander angebrachte glatte Schleuderscheiben am Glockenhals angeordnet sind, wobei das durch die Eintrittsöffnungen in der Glockenwand angesaugte Wasser zwischen den Schleuderscheiben langsam nach innen strömt, so daß der mitgeführte Sand auszentrifugiert wird.
• Da die Lebensdauer und Dichtwirkung der im Wellendurchgang angeordneten Dichtung, seien es Packungsringe, Lippenringe oder Schleifringe, wesentlich abhängig ist von dem darauf ruhenden Druck des Fördermittels, kann die Sandschutzglocke gemäß der Erfindung als Entlastungsvorrichtung dienen, indem der Zulauf zu dem mit der Glocke verbundenen Schleuderrad durch einen im Innenraum der Sandschutzglocke vor der Dichtung angeordneten Drosselspalt oder durch entsprechende Dimensionierung der Eintrittsöffnungen gedrosselt wird. Hierdurch wird in der Glocke ein Unterdruck erzeugt und damit die Dichtung selbst vom statischen Druck des die Glocke umgebenden Wassers entlastet.
• Naturgemäß wird durch die Drosselung am Saugeinlauf des Schleuderrades die Strömungsgeschwindigkeit im Schaufelrad stark verringert, wodurch die Bildung der unerwünschten Wirbelströmung im Schleuderrad verstärkt wird. Gemäß der Erfindung wird diese ganz wesentlich dadurch herabgesetzt, daß die Schaufelkanäle im Schleuderrad sich nicht wie bei normalen Kreiselrädern in der Radebene nach dem Umfang zu verbreitern, sondern statt dessen nach dem Umfang zu entweder keilförmig schmaler werden oder ihre Breite behalten.
• In der Zeichnung ist in Fig. 1 und 2 je ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Auf der Welle a ist die Sandschutzglocke b mit einem am unteren Ende der Sandschutzglocke angebrachten Schleuderrad c durch eine Mutter d fest verbunden. Innerhalb des Hohlraumes e der Sandschutzglocke b ist eine mit der Welle umlaufende Schleifringdichtung f angeordnet, die im Betriebe axial abdichtend auf einer Gegenfläche g am stillstehenden Gehäuse fi gleitet. In Fig. 1 ist den Saugöffnungen i und j ein feinmaschiges Drahtsieb L und in Fig. 2 ein schmaler, zwischen Schleuderscheiben radial verlaufender Spalt k vorgeschaltet. Fig.3 stellt das an der Unterseite der Sandschutzglocke angeordnete Schleuderrad c mit den Schleuderkanälen m von unten gesehen dar.
• Die Funktion der Sandschutzglocke ergibt sich ohne weiteres aus der Zeichnung. Das sandführende Fördermittel wird durch den Sog des Schleuderrades c über das Filtersieb Z bzw. durch den als Zentrifuge wirkenden Spalt k in den Hohlraum e gesaugt. Dabei wird es von dem mitgeführten Sand befreit. Das Schleuderrad c befördert das angesaugte Klarwasser wieder nach außen.
• Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Strom von klarem Wasser über den Dichtungsspalt geführt. Durch entsprechende Dimensionierung der Saugöffnungen i und j kann der Zulauf von Klarwasser in den Hohlraum e so weit gedrosselt werden, daß die Dichtung f vom statischen Druck der äußeren Flüssigkeit entlastet wird.
• Die im vorstehenden als Sandschutzglocke bezeichnete Vorrichtung kann auch mit anderen in verunreinigten Flüssigkeiten umlaufenden Maschinenteilen verbunden sein. Beispielsweise kann das Schleuderrad an der Rückwand eines normalen Kreiselpumpenrades angeordnet sein. Wesentlich ist, daß ein Schleuderrad mit entsprechenden Saugöffnungen und einer diesen vorgeschalteten Sandabscheideeinrichtung so zusammenwirkt, daß eine im Saugraum des Schleuderrades angeordnete Dichtung ständig von einem Klarwasserstrom umspült wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Sandschutzglocke für Wanddurchführungen von unter Wasser laufenden Wellen, deren der Wand zugekehrter Glockenrand als Schleuderscheibe oder Schleuderrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der Glocke (b) Saugöffnungen (i, j) vorgesehen sind, denen ein mit der Glocke umlaufendes Filter (L) oder ein als Zentrifuge wirkender Ringspalt (k) vorgeschaltet ist, während im Hohlraum (e) der Glocke eine den Wellendurchgang abdichtende, an sich bekannte Dichtung (f) angeordnet ist.
2. 2. Sandschutzglocke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmung in den Hohlraum (e) derart gedrosselt ist, daß die Dichtung (f) vom Druck des umgebenden Wassers entlastet ist.
3. 3. Sandschutzglocke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaufelkanäle (m) des Schleuderrades (c) in der Radebene von innen nach außen nicht verbreitern. In Betracht gezogene Druckschriften: Buch von Dr.-Ing. Carl Ritter: »Flüssigkeitspumpen«, Abb.357, S.344, erschienen 1953 bei R. Oldenbourg in München.