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Einrichtung zur Abdichtung der für den Durchtritt von Schubstangen vorgesehenen Öffnungen an Druckbehältern mittels federnder, geschlitzter Ringe.
Zur Abdichtung der für den Durchtritt von Schubstangen vorgesehenen Öffnungen an Druckbehältern. z. B. Zylindern von Kolbenmaschinen, werden bisher allgemein sogenannte Stopfbüchsen verwendet, in denen eine dichtende Packung aus Faserstoffen oder Metall angeordnet ist, die durch Zusammenpressen oder genaues Einpassen zur Wirkung kommen soll.
Die bekannten Hauptnachteil der Stopfbüchsen (Notwendigkeit der Nachspannung, geringe Lebensdauer infolge Reibung und dadurch bedingter Leistungsverlust) haben schon frühzeitig zum Vorschlag geführt, die Abdichtung durch federnde, geschlitzte Ringe zu bewirken, welche in Nuten der Öffnung angeordnet sind und nach innen gegen die Schubstange federn. Diese Bauart hat insbesondere im Lokomotivhau keinen Eingang gefunden, anscheinend wegen der grossen Abnutzung der Schubstange, die dadurch bedingt ist, dass die nach innen federnden Ringe erfahrungsgemäss einen sehr grossen Druck ausüben müssen, wenn eine halbwegs verlässliche Abdichtung erzielt werden soll. Die dichtende Wirkung lässt bekanntlich bei solchen Bauarten sehr schnell nach.
Gemäss der Erfindung werden gleichfalls geschlitzte federnde Ringe zur Abdichtung verwendet. jedoch mit dem Unterschied, dass nach aussen federnde Ringe in Nuten der Schubstange oder einer mit dieser fest verbundenen Hülse angeordnet sind. Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Ausgestaltung dieser Bauart zur Verkürzung der Baulänge.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen Ausführung-
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Schubstange 3, auf welche eine Hülse 4 aufgeschraubt und durch einen Dorn 5 gesichert ist. In die Bohrung des Zylinderdeckels 1 ist eine Hülse 6 eingesetzt, die mit einem Bund 7 in eine Ringstufe des Deckels eingreift und durch einen Flansch 8 mittels Schrauben gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Die Hülse 4 liegt frei in der Hülse 6 unter Bildung einer Fuge und hat am äusseren Ende Ringnuten, in welchen nach Art von Kolbenringen ausgebildete geschlitzte, nach aussen federnde Ringe 9 angeordnet sind, die gegen die Bohrung der Hülse 6 drücken. Das freie Ende der Hülse 6 ist mit Aussengewinde zur Anbringung einer abschliessenden Hohlmutter 10 versehen. Die Hülse 6 ist etwas länger als der Kolbenhub.
Beim Hin-und Hergang der Schubstange entsprechend dem Kolbenhub schleifen die Dichtungsringe 9 infolge ihrer Eigenfederung in der Bohrung der Hülse 6 mit gleichmässigem Anpressungsdruck, da sie vollkommen entlastet sind. Zwischen den Dichtungsringen ergibt sich ein stufenförmiger Druckabfall des Arbeitsmittels. Das erforderliche Mass derselben kann durch Anordnung einer entsprechenden Anzahl von Dichtungsringen erreicht werden.
Die Hülse 4 kann auch auf die Schubstange aufgezogen sein, wodurch die Anwendung eines besonderen Befestigungsmittels entfallen kann.
Die Anordnung nach Fig. 1 ist naturgemäss nur dann ausführbar, wenn die Schubstange genügende Länge hat. Ist dies nicht der Fall, so kann die Bauart nach Fig. 1 die in Fig. 2 dargestellte Abänderung erfahren. Die Schubstange trägt hiebei eine Mantelhülse 4"die mit Nuten zur Aufnahme von Dichtungsringen 9 versehen ist. welche in einer Hiilsl'6'schleifen.
Die Hülse 6'hat gleichfalls Nuten für Dichtungsringe 9. die in einer Hülse 6'schleifen,
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welche in gleicher Weise wie die Hülse 6 der Fig. 1 am Zylinderdeckel 1 befestigt ist. Die Hülse 6 der Fig. 1 ist somit gewissermassen in zwei Teile ss, 6"geteilt, die teleskopartig ineinander geführt sind. Die Hülsen 411 und 6'tragen Ringe, zwischen welchen eine Schraubenfeder 16 angeordnet ist. Zwischen einem Ring am Ende der Hülse 6"und einer Stufe der Hülse 6'ist gleichfalls eine Schraubenfeder 17 vorgesehen. Das freie Ende der Hülse 6'ist gegen die Schubstange durch eine in einen Ring eingelegte Filzscheibe abgedichtet.
Durch die Unterteilung der Hülse 6 wird erreicht, dass sie mit ihrem beweglichen Teil dem Kreuzkopf gewissermassen aus dem Wege geht, da die Hülse 6'beim Rückgang der Schubstange aus der gezeichneten Stellung unter Entspannung der Feder 17 gleichfalls zurückbewegt wird, bis seine Bewegung durch die Hülse 611 gehemmt wird. Die Schubstange bewegt sich dann allein weiter in die innere Totpunktslage. Beim Vorwärtsgang geht zuerst die Schubstange allein vor. Sobald die Feder 16 mit dem Ring der Hülse 6/in Anlage kommt, wird sie plötzlich gespannt, ¯so dass sie der Hülse eine voreilende Bewegung erteilt. Die beweglichen Teile gelangen schliesslich wieder in die gezeichnete Stellung unter Spannung der Federn 16 und 17.
Beim Rückwärtsgang der Kolbenstange wird der Anschlag der Hülse an die Hülse 6' durch den im Hohlraum zwischen den beiden Hülsen sich bildenden Dampfpolster abgedämpft.
Die Relativbewegung zwischen der Schubstange und der Hülse 6'beträgt im vorliegenden Falle nur den halben Kolbenhub a, so dass diese Bauart die Anwendung der Erfindung auch im Falle Raummangels gestattet. Selbstverständlich konnte'auch eine mehrfache Teilung der Hülse 6 erfolgen.
Die neue Bauart erfordert im Gegensatze zu den üblichen Stopfbüchsen keine Wartung, da ein Anziehen bzw. Nachziehen sowie Nachschmierung entfällt. Nach dem Einbau kann daher eine Plombierung erfolgen, wodurch volle Betriebssicherheit gegeben ist. Der Verschleiss erstreckt sich nur auf die federnden Ringe, die sehr einfach auszuwechseln sind. Nach einer über ein halbes Jahr währenden Probezeit konnte festgestellt werden, dass die Packung vollständig in Ordnung war und die Ringe keine messbare Abnutzung zeigten. Es ergibt sich somit auch eine beträchtliche Ersparnis an Material und Arbeitszeit.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Abdichtung der für den Durchtritt von Schubstangen vorgesehenen Öffnungen an Druckbehältern mittels federnder, geschlitzter Ringe, dadurch gekennzeichnet, dass nach aussen federnde Ringe in Nuten der Schubstange oder einer mit dieser fest verbundenen Hülse angeordnet sind.