AT103128B - Stopfbüchse für umlaufende Wellen, Stangen und ähnliche Maschinenteile, insbesondere für Dampfturbinenwellen. - Google Patents

Description

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    Stopfbüchse   für   umlaufende   Wellen, Stangen und   ähnliche Maschinenteile,   insbesondere für Dampfturbinenwellen. 
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 Drosselung des Dampfes statt und vom Grad dieser Drosselung hängt die Grösse der resultierenden Kraft ab, mit welcher die Teile 6 gegen die Welle 2 gepresst werden.

   Diese resultierende Kraft setzt sich mit Bezug auf jedes einzelne   Ringstück   6 aus der Kraft zusammen, mit welcher der im Raum 12 herrschende Dampfdruck das Ringstück radial nach einwärts presst, der von der Feder 7 auf das betreffende Ring-   stück   ausgeübten, ebenfalls radial nach einwärts gerichteten Kraft, sowie der durch das Anpressen des Ringstückes an den Ring 1 erzeugten Reibungskraft und der Kraft, mit'welcher der zwischen Welle 2 und Ringstück gelangende Dampf letzteres radial nach auswärts presst.

   Da die Strecke   16,   wo ein Druckabfall von rechts nach links stattfindet, kurz ist, so gleichen sich bei den geschilderten Verhältnissen die den Teil 6 beeinflussenden Kräfte in solchem Masse aus, dass sich eine resultierende, radial nach einwärts gerichtete Kraft ergibt, die gerade so gross ausfällt, dass der spezifische   Flächendruck   zwischen Welle 2 und Teil 6 auf keinen Fall gross wird. 



   Infolge Vorsehens der Ausnehmungen 10 in den   Stirn-und Rückenflächen S,   9 der Teile 6 ist die von rechts nach links gerichtete axiale Kraft, mit welcher sie gegen eine   Führungswand   der Trennungsringe 1 gepresst werden, klein ; es treten also an diesen Flächen nur ldeine, einer radialen Verschiebung der Ringstück in ihren Führungen 4 entgegenwirkende Reibungsskräfte auf. Es kann also   füglich   gesagt werden, dass die Teile 6 in einer Atmosphäre des abzudichtenden Dampfes nahezu schwimmend gehalten sind, d. h. sie werden gerade mit dem für eine richtige   Abdichtung zwischen   Welle 2 und den Teilen 6 noch benötigten Druck an die Welle 2 angepresst, können aber bei einem Ausschlagen der letzteren leicht radial nach auswärts ausweichen. 



   Tritt ein Ausschlagen der Welle 2 auf, so'wird längs der Strecke 16 kein Dampf mehr entweichen können, da die Welle 2 jetzt gegen die Teile 6 presst. Die Folge davon ist, dass der Druck in der Ausnehmung   M,   den Bohrungen 11 und im Raume 12 des ersten Ringes   1,   d. h. mit Bezug auf Fig. 1 des rechten Ringes, bis auf den Druck zunimmt, der rechts von diesem Ring herrscht, welcher Druck ausschliesslich von der Belastung der die Welle 2 antreibenden Maschine abhängt.

   Aber auch in diesem Falle sind die Liderungsteile 6, die in den ersten Trennungsring 1 eingesetzt sind, nur kleinen spezifischen
Pressungen ausgesetzt, da nur der längs der Strecke 16 abfallende Druck, welcher von dem in der Ausnehmung 14 herrschenden Wert auf den Druck des in den nachfolgenden Ringraum einströmenden Dampfes abgedrosselt wird, nicht ausgeglichen ist (wenn von der Wirkung der Federn 7 abgesehen wird). 



  Da aber die Strecke 16 verhältnismässig kurz ist, so ist diese unausgeglichene Kraft nicht gross. Bei nahezu vollkommener Abdichtung werden also selbst bei   längerem Ausschlagen und unruhigem   Gange weder die Welle 2, noch die damit in Berührung kommenden Flächen 13 wesentlich abgenutzt. 



   Solange die Belastungen nicht gross sind, also der von den Federn 7 ausgeübte Einfluss im Verhältnis zur resultierenden Kraft aus den auf die einzelnen   Ringstück   einwirkenden Dampfkräften verhältnismässig gross ist, werden die Ringstücke 6 nach eingetretener kleiner Abnutzung durch die Federn 7 selbsttätig wieder nachgestellt. 



   Fig. 5 zeigt eine etwas andere Ausbildung der Teile 6.   Die Stirnfläche 8   ist hier in derselben Weise wie beim ersten   Ausführungsbeispiel   mit einer   Ausnehmung   10 versehen ; in der   Rückenfläche   9 ist eine   Ausnehmung 17 angebracht, die nicht bis an die radial zu äusserst gelegene Fläche-M des Teiles 6 reicht. 



  Dafür ist diese Ausnehmung durch einen Kanal 19 mit einer Stelle hohen Druckes an der Stirnfläche    verbunden, so dass die auf die Flächen 8 und 9 einwirkenden   Dampfdrücke   sich auch hier zum grossen Teil aufheben. 



   Die Anzahl und Grösse der Bohrungen 11, die Form der   Ausnehmungen. ?   und 14, sowie die den Teilen 6 zu gebenden Abmessungen hängen beim beschriebenen wie auch den noch zu beschreibenden   Ausführungsbeispielen   von den jeweils zu berücksichtigenden besonderen Verhältnissen ab. Anstatt aus Kohle, können die Teile 6 z. B. auch aus Bronze, Messing od. dgl. bestehen. Auf alle Fälle ist es aber   zweckmässig,   dass die mit dem abzudichtenden Maschinenteil in Berührung kommenden Teile der Ringstücke aus einem Material hergestellt werden, das sich leichter   abnutzt   als jener Maschinenteil. Die Ringstücke können z. B. auch aus einem Hauptkörper aus Gusseisen oder Stahlguss und aus in diesen eingesetzten Dichtungsstreifen aus Messing, Bronze od. dgl. bestehen. 



   Bei der in Fig. 6 und 7 gezeigten   Stopfbüchse   bestehen die Teile 6 aus Messing ; die Dichtung längs der Welle 2 wird durch in der Umfangsrichtung der Welle verlaufenden Rippen 20 bewirkt,'die eine Labyrinthwirkung erzeugen können und mit dem eigentlichen Ringstück 6 ein Ganzes bilden. Die Teile 6, welche auch hier unter dem Einflusse von sie radial nach einwärts zu pressen trachtenden Federn 7 stehen und in den   Stirn-und Rüekenflächen Ausnehmungen JO   besitzen, sind-mit Bohrungen 21   ! versehen, welche   dem abzudichtenden Medium aus dem Raum 12 nach Labyrinthräumen zu gelangen gestatten, die von den Diehtungsrippen 20 begrenzt sind.

   Die Wirkungsweise dieser Stopfbüchse ist gleich der der zuerst beschriebenen und es besteht das Besondere dieser   Ausführung nur darin,   dass die Dichtungsrippen 20 aus Messing beim Anlassen sich etwas abnutzen und dann genau an die Welle 2 anpassen, wobei sie aber fast keine Reibung erzeugen. 

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   Welchen verschiedensten Abänderungen der Erfindungsgegenstand unterworfen werden kann, ohne dass am Wesen der Erfindung etwas geändert wird, zeigt Fig. 8. Hier ist jeder Trennungsring   1   mit zwei radial nach einwärts sich erstreckenden   Teiler 22,   23 versehen. Jedes Liderungsringstück weist seinerseits einen durch die Teile 22,23 geführten Ansatz 24 mit einer seitlichen Ausnehmung 34 und zwei zu beiden Seiten dieses Ansatzes 24 axial sich erstreckende Dichtungsteile 25, 26 auf. Der Teil 25 ist dem vollen Druck des abzudichtenden Mittels ausgesetzt. Der Teil 26 ist durch einen Steg 27 mit dem Ansatz   24   und dem Dichtungsteil 25 verbunden.

   Eine Bohrung 28. welche durch den Ansatz 24 und den Dichtungsteil25 sich erstreckt, stellt eine Verbindung zwischen dem Baum 29, welcher von dem Ansatz 24 und den zwei Teilen 22,23 begrenzt wird und einer im   Rirgstüek vorgesehenen   und auch von der Welle 2 begrenzten Ausnehmung 30 her, welche der Ausnehmung 14 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht. Bei dieser Ausführung erfährt das in den Raum 29 gelangende, abzudichtende Mittel eine   Abdrosselung bei   33, sowie   bei 32 während des Überströmens   aus jenem Raum in den links davon befindlichen Raum,   während   das aus dem Raum 29 nach der Ausnehmung 30 gelangende abzudichtende Mittel in der   Bohrung   28 gedrosselt wird.

   Das aus der Ausnehmung 30 zwischen Welle 2 und Teil 26 nach links strömende abzudichtende Mittel erfährt ebenfalls eine starke Drosselung. Durch eine den Verhältnissen angepasste Bemessung der Länge der Drosselstrecken 33,32, 28 und der Breite des Teiles 25, sowie der Breite der Ausnehmung 30 und der Breite und Höhe des Teiles 26 wie auch der Stärke der Feder 31 ist es in ähnlicher Weise, wie mit Bezug auf Fig. 1-4 beschrieben wurde, möglich, zu ererreichen, dass die verschiedenen, von dem   abzudichtenden   Mittel auf ein Ringstück radial nach einund auswärts ausgeübten Kräfte, die Federkraft und Reibungskräfte in solchem Masse sich gegenseitig ausgleichen, dass mit Bezug auf jedes Ringstück sich.

   wieder eine resultierende radial nach einwärts gerichtete Kraft ergibt, die gerade so gross ausfällt, dass das   Ringstück   in einer Atmosphäre des abzudichtenden Mittels nahezu schwimmend gehalten ist. 



     Gewünschtenfalls   kann auch in Verbindurg mit den Teilen   25,   26 noch je eine Feder vorgesehen sein, welche dieselben radial nach einwärts zu pressen trachten. Es sei jedoch in diese m Zusammenhange bemerkt, dass solche Federn bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen auch entbehrlich sein können. 



   In der   Stirn- oder Rückenfläche   der   Rirgstucke   oder in beiden dieser Flächen können neben den 
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 nehmungen 10 verteilte   Führungsstege   oder Rippen vorgesehen sein. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stopfbüchse für umlaufende Wellen, Stangen undähnliche Maschinenteile, insbesondere für Dampfturbinenwellen, mit in festen r. dialen Führungen beweglichen Liderungsteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Führungen von dem abzudichtenden Mittel nahezu schwimmend gehaltenen Liderungsteile die Welle bei ruhigem Gang ringsum abdichtend berühren und dass bei Querbewegung der Welle die hiedurch abgestossenen Liderungsteile einzeln leicht radial nach auswärts weichen, während die diesen 
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Claims (1)

1. 2. Stopfbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Liderungsteil mindestens eine Bohrung auf weist, welche einen zwischen ihm und derfesten Führung vorgesehenen und bei normalem Gange mit abgedrosseltem, abzudichtenden Mittel gefüllten Raum mit mindestens einer in der zum Abdichten mit dem Maschinenteil bestimmten Fläche des Lidermgsteiles angebrachten Ausnehmung verbindet.

   3. Stopfbüchse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Umfangsrichtung des abzudichtenden Maschinenteiles sich erstreckenden Ausnehmungen an beiden Enden unmittel bar vor den Seitenflächen der Liderungsteile endigen.

   4. Stopfbüchse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stirn-und Rückenflächen jedes Lidenmgsteiles Druck- bzw. Entlastungsflächen vorgesehen sind, damit der axiale Druck, mit dem der Liderungsteil gegen seine feste Führung angedrückt wird, möglichst klein ausfällt.

   5. Stopfbüchse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Liderungsteil mit einem Kanal versehen ist, der eine Verbindung zwischen einer Stelle hohen Druckes und einer Ausnehmung herstellt, die in der mit der festen Führung zusammenarbeitenden Rückenfläche des Lidertings- teiles vorgesehen ist.

   6. Stopfbüchse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Liderungsteil auch noch einem denselben radial nach einwärts zu pressen trachtende Federdruck ausgesetzt ist, um ein Anliegen des Lidenmgsteiles gegen den abzudichtenden Maschinenteil beim Vorhandensein kleiner Drücke des abzudichtenden Mittels zu sichern.

   7. Stopfbüchse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Liderungsteil einen zwischen zwei radial nach einwärts sich erstreckenden Teilen (22, 23) der festen Führung (1) beweglichen Ansatz (24) und zwei zu beiden Seiten dieses Ansatzes axial sich erstreckende Dichtungteile (25, 26) aufweist, von denen der eine (25) dem vollen Druck des abzudichtenden Mittels ausgesetzt und der andere (26) durch einen Steg (27) mit dem Ansatz (24) und dem ersten Dichtungsteil (25) verbunden ist, wobei eine durch den Ansatz (24) sich erstreckende Bohrung eine Verbindung zwischen <Desc/Clms Page number 4> einem von dem Ansatz und den zwei radial nach einwärts sich erstreckenden Teilen (22, 23)

   der festen Führung begrenzten Raum und einer im Liderungsteil vorgesehenen und auch von der Welle begrenzten Ausnehmung (30) herstellt (Fig. 8). EMI4.1