DE19519322A1

DE19519322A1 - Dichtung zwischen Laufrad und Gehäusewand einer Kreiselpumpe

Info

Publication number: DE19519322A1
Application number: DE1995119322
Authority: DE
Inventors: Rolf Witzel; Christoph Jaeger
Original assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-11-28

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine zwischen der Gehäusewand und der Deckscheibe des Laufrades einer Kreiselpumpe angeordnete Dichtung, bei der die Dichtungspartner Gehäusewand und Deckscheibe mit im wesentlichen ringförmigen, gegebenenfalls durch separate Bauteile gebildeten Oberflächen ausgestattet sind, welche aufgrund einer gegenseitigen Anpassung eine Dichtfunktion ausüben.

Mit Hilfe einer solchen Dichtung soll ein Rückstrom von geförderter Flüssigkeit aus dem Druckbereich einer Kreiselpumpe in deren Saugbereich auf ein Mindestmaß begrenzt werden. Eine in diesem Bereich häufig angewendete Dichtung ist die Spaltdichtung. Der zwischen den Oberflächen der beiden Dichtungspartner verbleibende Spalt ist dabei so zu bemessen, daß ein vertretbarer Kompromiß zwischen Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit der Kreiselpumpe entsteht. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die minimal erreichbare Spaltweite von verschiedenen Einflüssen abhängig ist. So können z. B. Wellendurchbiegungen und Schwingungen dafür verantwortlich sein, daß nur ein relativ weiter Spalt mit entsprechend hohen Leckverlusten zu verwirklichen ist. Bei verschmutzter Flüssigkeit muß überdies mit einer durch die abrasive Wirkung der Schmutzteile verursachten Spalterweiterung gerechnet werden. Es ist also vor allem bei Schmutzwasserkreiselpumpen mit einem ansteigenden Spaltverlust zu rechnen.

Um einem stetigen Verschleiß der Spaltdichtung an Kreiselpumpen zur Förderung abrassiver Medien Rechnung zu tragen, wurde bereits vorgeschlagen, eine Nachstellmöglichkeit des Spaltes über einstellbare Dichtungselemente vorzusehen. Die DE-35 13 116 A1 beschreibt eine derartige Spaltdichtung. Es versteht sich von selbst, daß eine mit einstellbaren Spaltdichtungen versehene Kreiselpumpe vergleichsweise aufwendig ist. Wenn eine derartige Pumpe auch längere Standzeiten besitzt als eine vergleichbare Pumpe ohne nachstellbare Dichtungen, so muß dennoch der für das Einstellen, die Kontrolle und das zeitige Nachstellen der Dichtungselemente notwendige Arbeitsaufwand als Nachteil gewertet werden.

Ziel der Erfindung ist eine Abdichtung, die im Neuzustand keiner Einstellung bedarf, die nur in einem sehr geringen Maße verschleißt und die selbst im verschlissenen Zustand noch eine ausreichende Dichtwirkung aufweist.

Ausgehend von einer Dichtung der eingangs genannten Art wird dies erfindungs gemäß dadurch erreicht, daß einer der beiden Dichtungspartner eine als Bürste ausgebildete Oberfläche besitzt, welche auf einer glatten Gegenfläche des anderen Dichtungspartners aufliegt.

Die als Bürste ausgebildete Oberfläche kann dabei am drehenden Teil, also am Laufrad, oder am stehenden Teil, dem Gehäuse, angeordnet sein. Die durch die Bürste und die glatte Gegenfläche, die gegebenenfalls mit Eindrehungen versehen sein kann, gebildete Dichtstrecke kann dabei axial oder radial verlaufen. So kann also beispielsweise eine im Gehäuse angeordnete Bürste, deren Borsten zur Achsmitte weisen, auf einer Umfangsfläche des Laufrades aufliegen oder es kann eine am Saugmund des Gehäuses angeordnete Bürste, deren Borsten achsparallel verlaufen, mit einer als glatte Gegenfläche ausgebildeten Stirnwand des Laufrades zusammenarbeiten.

Waren bei den bisher geschilderten Ausführungen die Borsten senkrecht oder in etwa senkrecht zur glatten Gegenfläche angeordnet, so besteht auch die Möglichkeit, die Borsten schräg zur Gegenfläche anzuordnen oder diese parallel zur Gegenfläche verlaufen zu lassen.

Zweckmäßigerweise werden die Borsten in einem ringförmigen Träger, insbesondere aus Kunststoff, angeordnet, wobei der Träger in eine Ausnehmung des Laufrades oder des Gehäuses eingesetzt ist. Die Borsten können aus Metall, aus Kunststoff oder einem beliebigen anderen Material bestehen. Je nach Anbringungsort der Bürste kann es dabei zweckmäßig sein, auf der druck abgewandten Seite des Trägers einen Stützring für die Borsten vorzusehen.

Aufgrund ihrer Elastizität legen sich die Borsten an die glatte Gegenfläche an. Hierdurch wird eine wirkungsvolle Abdichtung mit minimaler Reibung und minimalem Verschleiß gewährleistet. Selbst größere Fertigungstoleranzen können ohne Nachjustieren ausgeglichen werden.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtung liegt in deren Fähigkeit, faser- oder streifenförmige Bestandteile ohne schädliche Auswirkungen für das Laufverhalten der Kreiselpumpe aufzufangen. Solche vor allem in kommunalem Abwasser enthaltene Beimengungen können bei Kreiselpumpen mit einem herkömmlichen Dichtspalt zu einem Blockieren der Pumpe führen, wenn sie zwischen die unnachgiebigen Dichtungspartner geraten, sich dort verkeilen und das Laufrad abbremsen.

Tatsächlich erhöhen die sich an der Bürste anlagernden Beimengungen noch die Dichtheit der Bürste. Eine solche Steigerung der Dichtheit kann auch gezielt herbeigeführt werden durch eine rundum verlaufende, durch die Borsten gestützte Dichtfolie, die etwa die gleiche Höhe besitzt wie die Borsten.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine mit einem Einschaufel-Laufrad und einer erfindungsgemäßen Dichtung ausgestattete Abwasser-Kreiselpumpe in Schnittdarstellung, in

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer der Fig. 1 entsprechenden Kreiselpumpe mit einer leicht abgewandelten Dichtung, in

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt mit einer alternativ ausgeführten Dichtung, und in

Fig. 4 einen Ausschnitt mit einer weiteren Alternative der erfindungsgemäßen Dichtung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Kreiselpumpe besitzt ein Gehäuse 1, das über einen Einlauf 2 und einen Auslaß 3 verfügt. Am Gehäuse 1 ist ein Lagerträger 4 befestigt, der eine Welle 5 trägt. An der Welle 5 ist ein Laufrad 6 angeordnet, dessen vordere Deckscheibe 7 zur Einlaufseite des Gehäuses 1 weist.

Im Einlauf 2 ist ein aus einem Kunststoff bestehender ringförmiger Träger 8 vorgesehen, in dem mehrere Reihen Borsten einer rundum verlaufenden Bürste 9 eingebettet sind. Die Bürste 9 steht senkrecht auf einer glatten Gegenfläche 10, die von einer kreisringförmigen Stirnfläche am Saugmund des Laufrades 6 gebildet wird.

Die Fig. 2 zeigt eine grundsätzlich in gleicher Weise aufgebaute Dichtung. Zusätzlich ist bei dieser Dichtung ein Stützring 11 vorgesehen, der, auf der Saugseite des Laufrades 6 angeordnet, die Bürste 9 gegen den auf der anderen Seite anstehenden Differenzdruck abstützt.

Bei der Ausführung der Fig. 3 findet ein Träger 12 Verwendung, der radial nach innen gerichtete Borsten einer Bürste 13 trägt. Die mit der Bürste 13 zusammen wirkende glatte Gegenfläche 14 ist auf der Umfangsfläche des Laufrades 6 angeordnet. Auch hier stehen die Borsten senkrecht auf der Gegenfläche 14.

Eine andere Stellung der Borsten zur Gegenfläche 14 ergibt sich bei der in Fig. 4 dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Dichtung. Die in einem Träger 15 befestigten Borsten einer Bürste 16 verlaufen in etwa parallel zur Gegenfläche 14; durch den auf der Druckseite des Laufrades 6 entstehenden Differenzdruck werden sie auf die Gegenfläche 14 gepreßt.

Neben den in der Zeichnung dargestellten Varianten sind noch weitere der Erfindung folgende Ausführungen möglich. So kann beispielsweise die als Bürste ausgebildete Oberfläche am Laufrad und die glatte Gegenfläche im Pumpen gehäuse angeordnet sein. Für alle Ausführungen gilt gleichermaßen: Selbst nach einem - erst nach langem Einsatz zu erwartenden - Verschleiß der Borsten bleibt noch eine relativ gute Abdichtung, die vergleichbar ist mit einer engen Spaltdichtung, erhalten.

Claims

1. Zwischen der Gehäusewand und der Deckscheibe des Laufrades einer Kreiselpumpe angeordnete Dichtung, bei der die Dichtungspartner Gehäusewand und Deckscheibe mit im wesentlichen ringförmigen, gegebenenfalls durch separate Bauteile gebildeten Oberflächen ausgestattet sind, welche aufgrund einer gegenseitigen Anpassung eine Dichtfunktion ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Dichtungspartner eine als Bürste (9, 13, 16) ausgebildete Oberfläche besitzt, welche auf einer glatten Gegenfläche (10, 14) des anderen Dichtungspartners aufliegt.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Gegenfläche (10, 14) mit Eindrehungen versehen ist.

3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bürste ausgebildete Oberfläche am Laufrad (6) und die glatte Gegenfläche im Gehäuse (1) der Kreiselpumpe angeordnet ist.

4. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bürste (9, 13, 16) ausgebildete Oberfläche im Gehäuse (1) und die glatte Gegenfläche (10, 14) am Laufrad (6) der Kreiselpumpe angeordnet ist.

5. Dichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bürste (9) ausgebildete Oberfläche und die glatte Gegenfläche (10) eine radial verlaufende Dichtstrecke bilden.

6. Dichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bürste (13, 16) ausgebildete Oberfläche und die glatte Gegenfläche (14) eine axial verlaufende Dichtstrecke bilden.

7. Dichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten der als Bürste (9, 13) ausgebildeten Oberfläche in etwa senkrecht auf der glatten Gegenfläche (10, 14) stehen.

8. Dichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten der als Bürste ausgebildeten Oberfläche schräg auf der glatten Gegenfläche aufliegen.

9. Dichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten der als Bürste (16) ausgebildeten Oberfläche in etwa waagerecht zur glatten Gegenfläche (14) verlaufen.

10. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bürste (9, 13, 16) ausgebildete Oberfläche durch einen mit einer Vielzahl von Borsten versehenen ringförmigen Träger (8, 12, 15) gebildet wird, der in eine Ausnehmung eines der beiden Dichtungspartner eingesetzt ist.

11. Dichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen auf der druckabgewandten Seite des Trägers (8) angeordneten Stützring (11) für die Borsten.

12. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten aus Metall bestehen.

13. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten aus Kunststoff bestehen.

14. Dichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine rundum verlaufende, durch die Borsten gestützte Dichtfolie, die etwa die gleiche Höhe besitzt wie die Borsten.