DK172812B2 - Pumpe med mindst en roterende aksel - Google Patents

Description

DK 172812 B2

Opfindelsen angår en pumpe af den art, som er angivet i indledningen til krav 1.

Der kendes en centrifugalkompressor med løbehjul og hus, og hvor der mellem løbehjulets aksel og pumpehusets bagvæg - på det sted, hvoT akslen er ført gennem et hul i 5 bagvæggen - er monteret en akseltætningsindretning indeholdende en O-ring. Denne akseltætningsindretning er dog ret svær at rengøre og montere, bl.a. fordi O-ringen er ' ubevægelig i forhold til de dele, der omgiver den.

Fra fransk patentskrift nr. 1.228.345 og USA patentskrift nr. 3.355.178 kendes en ak-10 seltætning til pumper af glideringstypen med en statorring, der sidder på huset eller en bagvæg, og en rotorring, der sidder på pumpehjulet. Glideringstætningens fjeder kan sidde på statordelen, og statorrring og geder kan være understøttet af et grydeformet fastgørelseselement.

15 Desuden er det fra USA patentskrifteme nr. 3.582.092, 3.968.969 og 5.370.403 kendt, at man i de lige nævnte eller beslægtede tætninger kan anbringe tætningsringe i forbindelse med elementerne. Disse tætningsringe sidder ofte i udsparinger, der har større udstrækning end ringens diameter.

20 Fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 3.625.752 og USA patentskrift nr. 3.355.178 er det kendt at have den roterende ring fastgjort direkte på pumpehjulet.

Fra Burgmanns "Mechanical Seals, Design Manual 14", Edition E14.1/10.000 01.92-01, katalog januar 1992, forsiden, siderne 2 og 50 samt bagsiden kendes en ak-25 seltætning mellem bagvæggen i en pumpe og en pumpeaksel for et skovlhjul. I et ringformet kammer er en O-ring lejret; kammerets aksiale dimension er længere end O-ringens tværsnitsdiameter, og kammeret er udformet, så det tillader O-ringen at foretage små frem- og tilbagegående bevægelser i kammeret, men indstrømningsforholdene ved kammeret er ikke helt tilfredsstillende.

30 2 DK 172812 B2

Fra US patentskrift nr. 4377290 kendes en akseltætning, der f.eks. kan anvendes til en pumpe. Der er tilvejebragt et ringformet kammer indeholdende en O-ring, men kammeret begrænser eller umuliggør O-ringens frem- og tilbagegående bevægelser, hvorfor selvrensningsevnen her heller ikke er helt god.

5

Det er formålet med opfindelsen at anvise en pumpe af den ovenfor nævnte art, og hvis ' akseltætningsindretning udviser en særlig effektiv evne til selvrensning, idet ikke blot O-ringen kan bevæge sig frem og tilbage, men også indstrømningsforholdene ved det ringformede kammer bliver mere gunstige.

10

Pumpen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den del af endekraven, som vender mod kammeret, er keglestubformet, og at denne endekravedel er forsynet med et eller flere "på toppen" afrundede fremspring. Herved opnås, at akseltætningsindretningens evne til selvrensning bliver særlig stor; ikke blot O-ringen kan bevæge sig frem og til-15 bage, men indstrømningsforholdene ved det ringformede kammer bliver mere gunstig, da der kan strømme og cirkulere mere pumpevæske ind i kammeret end kendt. Herved bliver pumpen særligt egnet til pumpning af flydende fødemidler, der som bekendt kræver en høj grad af hygiejne. Til montage/udskiftning af akseltætningsindretningen kræves der ikke noget specialværktøj. I tilfælde af aksel tætningsindretningens haveri 20 behøver kun statorringen og rotorringen udskiftning, og disse dele er forholdsvis lette at demontere/montere; de nævnte permanente fastholdelsesorganer kan forblive urørte.

Endelig kan ifølge opfindelsen det ringformede kammers væg grænse op til en i hovedsagen keglestubformet flade på den side af pumpehusets bagvæg, som vender mod lø-25 behjulet. Derved opnås, at der på pumpens trykside (løbehjulets bagside) særlig godt kan opstå nogle cirkulerende strømme i pumpemediet, hvilke strømme vil hindre, at noget af pumpemediet (fødemidlet) på skadelig måde vil stå stille på samme sted i længere tid.

3 DK 172812 B2

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for pumpen ifølge opfindelsen udformet som centrifugalpumpe og forsynet med en særlig akseltætningsindretning, idet pumpehuset på nær en 5 lille del af bagvæggen er fjernet, og også en stor del af løbehjulet er fjernet, r fig. 2 i større målforhold det ringformede kammer, hvori en O-ring er anbragt, og fig. 3 skematisk og i tværsnit en anden udførelsesform for pumpen ifølge opfindelsen 10 udformet som en rotor-lobe-pumpe.

Den i fig. 1 viste centrifugalpumpe består af et med skovle 2 forsynet løbehjul 1, som er fastgjort på en pumpeaksel 3. Pumpeakslen er ført gennem et hul i pumpehusets bagvæg 4. Mellem denne bagvæg og pumpeakslen er der monteret en akseltætnings-15 indretning 6. Denne indretning omfatter en til bagvæggen 4 fastgjort statorring 10, mod hvis endeflade en med løbehjulets bagside stift forbundet rotorring 25 kan ligge tæt-nende an. Som det ses, er der en vis afstand mellem akselens 3 yderside og indersiden af henholdsvis statorringen 10 og rotorringen 25. Mellem bagvæggen 4 og statorringen 10 findes der et ringformet kammer 12, hvori en tætnende elastisk ring, såsom en O-20 ring 13, er indlagt. Det ringformede kammer 12 har en aksial længde, som er større end den aksiale dimension (her diameteren) d af O-ringens tværsnit og har en i hovedsagen rundtgående tragtagtig indgangskanal 14. Ved at kammeret 12 har en aksial længde, som er noget længere end O-ringens 13 tværsnit, kan O-ringen 13, når pumpen er i drift, udføre nogle ganske små frem- og tilbagegående aksiale bevægelser, hvorved O-25 ringen så at sige sørger for rensningen af kammeret 12. Denne selvrensning betyder, at pumpemediet (såsom et flydende fødemiddel) ikke vil kunne sætte sig permanent i kroge i kammeret.

Det ringformede kammer 12 er som vist i fig. 2 afgrænset, dels af en indvendig rundt-30 gående fortrinsvis i hovedsagen cylindrisk udsparing 14 i bagvæggen 4, dels af en ydre i hovedsagen cylindrisk flade 15 på statorringen 10 og dels af en på denne statorring 4 DK 172812 B2 tildannet endekrave 16. Det er mod denne endekraves endeflade 16a rotorringens 25 endeflade kan ligge an.

Den cylindriske udsparing 14 kan som vist til venstre i fig. 2 være afrundet pi over-5 gangsstedet 17 mellem udsparingens 14 indvendige cylinderflade og nævnte udsparings plane bundflade 18. Afrundingen på overgangsstedet 17 er normalt cirkulær. '

Den del af statorringens 10 endekrave 16, som vender hen mod statorringens 10 cylin-derflade, er keglestubformet og forsynet med et eller flere rundtgående, afrundede 10 fremspring 16b. Det ringformede kammer 12 har fortrinsvis en længde på 1,1 - 1,3, f.eks. 1,2 -1,3 gange O-ringens tværsnitsdiameter d.

Som vist i fig. 2 kan den i bagvæggen 4 tildannede rundtgående udsparing 12 grænse op til en i hovedsagen keglestubformet flade 4a på den side af bagvæggen 4, der vender 15 mod løbehjulet 1.

Rotorringen 25 kan være fastgjort til bagsiden la af løbehjulet ved at være skudt direkte ind i navdelen 41 af løbehjulet 1. Som det ses, er rotorringen indskudt i en hjælpeudsparing 42 i løbehjulets 1 nav, hvilken hjælpeudsparing fortrinsvis er cylindrisk, 20 eventuelt med en trappeagtig bund 43. Rotorringen kan være fikseret i hjælpeudsparingen ved indpresning eller ved hjælp af en fikseringsdel, f.eks. en fikseringstap 44. Mellem rotorringens 25 radialt udadvendende flade 25a og en radialt indadrettet flade i hjælpeudsparingen 42 kan der være dannet et andet tætningskammer 46, hvori der er indlagt en tætnende elastisk hjælpering, såsom en hjælpe-O-ring 47. Dette tætnings- \ 25 kammer har fortrinsvis en aksial længde, som er 1,1 -1,5, f.eks. 1,2 -1,3 gange den ak-siale dimension (her diameteren), afhjælperingens tværsnit.

Rotorringen 25 og/eller statorringen 10 kan have et tværsnit, som i hovedsagen svarer til et S.

30 5 DK 172812 B2

Statorringen 10 kan være fastgjort til pumpehusets bagvæg 4 ved hjælp af et på dette, f.eks. med skruer fikseret, grydeformet dæksel 19, idet der mellem dækslet og stator-ringen 10, koaksialt med sidstnævnte, kan være indskudt et forspændt fjederorgan 20, såsom en skruefjeder, der trykker mod en ringskive 21, der selv trykker mod statorrin-5 gens 10 fra løbehjulets 1 vendende endeflade.

r

Ringskiven 19 kan på sin mod statorringens endeflade vendende side have mindst et aksialt rettet tapagtigt fremspring 22, der kan samvirke med et tilsvarende indhak 23 i enden af statorringen med henblik på at hindre sidstnævnte i at rotere, men dog tillade 10 små aksiale bevægelser af statorringen. Ringskiven kan langs sin periferi have mindst to radialt udadrettede tapagtige fremspring (hvoraf det ene er synligt ved 21a i fig. 1), som samvirker med nogle ikke viste indhak eller huller i det grydeformede, dækselag-tige holdeorgan 19, således at trykskiven 21 ikke kan rotere i forhold til holdeorganet 19.

15

Gennem et centralt hul i ringskiven 21 og i forlængelse af statorringen 10 er der indlagt en dræncylinder 24, hvis indvendige diameter i hovedsagen svarer til den indvendige diameter af statorringen 10, idet der er et rum mellem akselen 3 og henholdsvis statorringens og dræncylinderens indvendige flade. Dræncylinderen 24 kan eventuelt rage ud 20 gennem et centralt hul 26 i dækslet 19. Dræncylinderen kan være fastgjort til statorringen 10 ved, at et eller flere fremspring 27 på dræncylinderen 24 trykkes mod statorringen 10 ved hjælp af ringskiven 21.

Udtrykket "O-ring" skal forstås meget bredt, idet der ikke blot kan være tale om, at 25 vedkommende ring kan have cirkulært tværsnit, men også C-formet, kvadratisk eller V-formet tværsnit.

Som vist i fig. 3 kan pumpen være en rotor-lobe-pumpe (tandhjulspumpe). I dette tilfælde er der i pumpehusets væg 4 lejret to akseler 3', henholdsvis 3". Hver aksel har et 30 lobe-hjul Γ, henholdsvis 1". Svarende til statorringen 10 med tætnende elastisk ring 22 i fig. 1 findes der en tilsvarende statorring 10', 10" og tætnende elastisk ring 22', 22".

6 DK 172812 B2

De permanent monterede fastholdelsesorganer er antydet ved 19', 19". En rotorring svarende til rotorringen 25 i fig. I er antydet ved 25', 25" i fig. 3. Akseltætningsind-retningeme i fig. 3 virker på samme måde som akseltætningen vist i fig. 1.

Claims (2)

7 DK 172812 B2

1. Pumpe med mindst en roterende aksel (3, 3', 3")» f.eks. en centrifugalpumpe 5 eller en rotor-lobe-pumpe, og med en roterende pumpedel eller -dele (1, Γ, 1"), såsom et løbehjul (1) eller rotor-lober (Γ, 1"), og et pumpehus (4'), og hvor der mellem akse- f len (3,3', 3") og en bagvæg (4) i pumpehuset, på det sted, hvor akslen er ført gennem et * hul i bagvæggen, er monteret en akseltætningsindretning (6), og hvor sidstnævnte om fatter en til bagvæggen (4,4'), ved hjælp af permanent monterede fastholdelsesorganer 10 (19, 20, 21, 19', 19"), i radial retning stift fastgjort statorring (10, 10’, 10"), mod hvilken en med bagsiden (la) af de roterende pumpedele, såsom løbehjulet eller rotor-lober, stift forbundet rotorring (25,25’, 25") kan ligge tætnende an, og hvor der mellem bagvæggen (4,4’) og statorringen (10, 10’, 10") findes et ringformet kammer (12), hvori en tætnende elastisk ring (13) O-ring er indlagt, hvilket kammer (12) er åbent til den 15 ene side og har en aksial længde, som er større end O-ringens tværsnitsdiameter (d), således at O-ringen kan udføre frem- og tilbagegående aksiale bevægelser i kammerets længderetning og har en rundtgående i hovedsagen tragtagtig indgangskanal (8), som bl.a. er dannet af en på statorringen tildannet endekrave (16), kendetegnet ved, den del af endekraven (16), som vender hen mod kammeret (12), er keglestubformet, og at 20 denne keglestubformede endekravedel (16) er forsynet med et eller flere rundtgående, "på toppen" afrundede fremspring (16b).

2. Pumpe ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det ringformede kammers (12) væg grænser op til en i hovedsagen keglestubformet flade (4a) på den side af pumpehusets 25 bagvæg (4), som vender mod løbehjulet (1). DK 172812 B2 I0-J2. 4·, la 25 46 F/y. 7 17'—røo '<3— 10·—^¾¾¾¾^-'66 ϋ '/5 F/gt 2