AT295265B

AT295265B - Dichtungs- und Verschlußmasse mit Schmiermitteleigenschaften und Verfahren zum Abdichten und Verschließen mit dieser Masse

Info

Publication number: AT295265B
Application number: AT90368A
Authority: AT
Original assignee: Oil Ct Rrsearch Inc
Priority date: 1968-01-30
Filing date: 1968-01-30
Publication date: 1971-12-27

Description

Dichtungs-und Verschlussmasse mit Schmiermitteleigenschaften und Verfahren zum Abdichten und Verschliessen mit dieser Masse
EMI1.1

oder rotierenden Welle betriebenen Einrichtung zu vermindern.

Ein weiteres Hauptziel ist die Ausschaltung der Notwendigkeit, eine derartige von einer solchen
Welle angetriebene Einrichtung zwecks Erneuerung verbrauchten Dichtungsmaterials, Verschlussmaterials und Lagermaterials in der Stopfbüchse oder Stopfbüchsenbrille stillzulegen.

Ein weiterer Hauptzweck der erfindungsgemässen Zusammensetzung ist die wirksame Abdichtung von Verbindungen zwischen Gewindestücken, um das Austreten von Material und das Festfressen der
Verbindungen zu verhindern.

Ein zusätzlicher Erfindungszweck ist die Schaffung der Möglichkeit, die in Rede stehende
Zusammensetzung periodisch in eine Stopfbüchse oder Stopfbüchsenbrille oder in eine
Gewindeverbindung einzuführen, um das verbrauchte oder abgenutzte Material darin zu ersetzen.

Ein weiteres Erfindungsziel ist die Schaffung einer Masse, welche es ermöglicht, das Nachfüllen in die Stopfbüchse oder Stopfbüchsenbrille ohne die Notwendigkeit vorzunehmen, den Betrieb der Welle oder Einrichtung zu unterbrechen und somit Verlust an Arbeitsleistung infolge Stillegung zu vermeiden.

Ein weiterer Erfindungszweck ist das Abdichten und Verschliessen solcher beweglicher Teile, bei denen übliche Dichtungsmaterialien nicht verwendet werden können.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Schaffung einer Zusammensetzung der genannten
Art, die über einen weiten Bereich von Temperaturen und Drücken und im Kontakt mit einer Vielfalt von Chemikalien, wie Säuren, Ölen, Alkalien oder beliebigen üblichen Lösungsmitteln wirksam ist.

Diese und andere Zwecke werden erfindungsgemäss erreicht, indem man ein geeignetes thermoplastisches Material oder Materialien mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen hohe Drücke, gegen
Temperatur und gegen Chemikalien zu Teilchen zerkleinert und diese Teilchen mit einem geeigneten
Trägermaterial kombiniert.

Die erfindungsgemässe Masse enthält Teilchen aus gesinterten fluorierten Polymeren, wie
Polytetrafluoräthylen (PTFE), Polytrifluorochloräthylen, Polyvinylidenfluorid usw. und Kopolymeren von Tetrafluoräthylen und Hexafluoräthylen, vorzugsweise kleine flockenförmige oder granulierte
Teilchen, die grösser sind als der grösste auftretende Zwischenraum. Im Fall einer Stopfbüchse oder
Stopfbüchsenbrille würde dies der grösste Zwischenraum zwischen der Welle und dem Gehäuseende der
Stopfbüchse oder Stopfbüchsenbrille sein, die die Welle umschliessen.

(Die fluorierten Polymeren werden im folgenden als Fluorkohlenwasserstoffharze bezeichnet. ) Diese Teilchen werden einem geeigneten Trägermaterial zugesetzt, wobei die verarbeiteten Fluorkohlenwasserstoffharze und der Träger eine Zusammensetzung mit pastenartiger Konsistenz bilden, welche leicht auf Gewindeverbindungen od. dgl. aufgebracht oder die in eine Stopfbüchse oder Stopfbüchsenbrille eingepresst werden können.

Mit Bezug auf die Verwendung in letzteren wird anfänglich eine Menge der Verbindung in die Stopfbüchse usw. eingepresst, die ausreicht, um sie auszufüllen. Das Einpressen erfolgt durch eine leicht zugängliche Öffnung an der Aussenseite derselben. Wenn dann infolge des Betriebes der umschlossenen Welle eine gewisse Menge des Abdichtung-, Verschluss-oder Lagermaterials abgenutzt wird und sich verteilt, so ist es nur erforderlich, eine zusätzliche Menge der Zusammensetzung durch die Öffnung einzupressen, ohne dass der Betrieb der Welle unterbrochen zu werden braucht. Es können übliche Stopfbüchsen und Stopfbüchsenbrillen leicht so eingerichtet werden, dass die erfmdungsgemässe Zusammensetzung hiefür angewendet werden kann.

Die erfindungsgemässen Abdichtung-un Verschlussmaterialien, die immer dann angewendet werden können, wenn eine Abdichtung notwendig ist, können auch bei Einrichtungen verwendet werden, wo eine Abdichtung zwar notwendig ist, aber bekannte Abdichtungsmaterialien nicht angebracht werden können. Beispiele derartiger Einrichtungen sind : solche, die sich zum Zwecke der Anbringung oder Auswechslung der Dichtung nicht zerlegen lassen ; solche, in denen nicht genügend Volumen oder Zwischenraum für eine Dichtung ist ; solche, bei denen nur sehr kleine Dichtungen angebracht werden können ; solche, bei denen das Anbringen einer Dichtung wegen des nicht fluiden Charakters unmöglich ist und schliesslich abzudichtende Oberflächen, die Risse und Unebenheiten aufweisen, die durch die Bearbeitung, Handhabung oder durch Korrosion entstanden sind.

Rohe oder unbearbeitete Fluorkohlenwasserstoffharze werden nach verschiedenen wohlbekannten Verfahren zu gesinterten Harzen verarbeitet. Trotz gewisser Verschiedenheiten dieser Verfahren umfasst die allgemeine Vorgangsweise drei Grundschritte. Zunächst wird das Harz unter hohem Druck kaltgepresst oder vorgeformt ; im zweiten Teilschritt wird das Harz gesintert, indem das vorgeformte Produkt über den Gelpunkt zwecks Herstellung eines Zusammenhaltes zwischen den Teilchen erhitzt wird, und drittens wird das gesinterte Produkt gekühlt, um die gewünschte Kristallinität zu erhalten.

Während dieses wohlbekannten Verarbeitungsverfahrens erfährt das rohe Fluorkohlenwasserstoffharz (insbesondere Polytetrafluoräthylen) eine beträchtliche Änderung seiner Eigenschaften. Die drei primär

beeinflussten Faktoren während des Vorformens, Sinterns und Kühlens sind das Mol-Gewicht, die Kristallinität und der Hohlraumgehalt. Andere, in einem geringeren Ausmass beeinflusste Eigenschaften sind die Dichte, die Druck-und Zugfestigkeit, die Abriebfestigkeit, der Widerstand gegen Verformung und Kriechen, die Biegsamkeit und die chemische Widerstandsfähigkeit, abgesehen von den elektrischen, optischen usw. Eigenschaften.

Die als Folge dieses Verfahrens in den Fluorkohlenwasserstoffharzen hervorgerufenen Änderungen sind wohlbekannt und führen zu einem synthetischen Harz mit einer Wichte im Bereich von 2, 1-2, 2.

Die erfindungsgemäss zu verwendenden bearbeiteten Fluorkohlenwasserstoffharze werden mit üblichen Zerkleinerungsvorrichtungen zerkleinert. Die Flocken werden als Nebenprodukte der maschinellen Bearbeitung (Drehspäne) der Fluorkohlenwasserstoffharze erhalten und auf den üblichen
Schneidemaschinen in kleine Teilchen zerschnitten.

Erfindungsgemäss kommt als Trägermaterial jedes kohlenwasserstofffreie Schmiermittel in Frage, das entsprechende Hochdruckeigenschaften und eine grosse Filmfestigkeit aufweist, und das wenn es mit den Teilchen des Fluorkohlenwasserstoffharzes kombiniert wird, zu einem Produkt führt, das einen fluiden oder pastenartigen Charakter aufweist und leicht ausgepresst werden kann.

Unter Bedachtnahme auf die vorstehende allgemeine Erläuterung werden im folgenden detaillierte Beispiele für die Erfindung zu deren Verständnis gegeben. Alle Teile sind als Gewichtsteile angegeben.

Beispiel l : 55 Teile gesintertes Polytetrafluoräthylen (PTFE) wurden zu granulierten Teilchen zerkleinert, welche durch ein Sieb mit 0, 84 mm Siebmaschenweite hindurchgehen. Diese Teilchen wurden mit 45 Teilen eines Fett-Schmiermittels mit Hochdruckfestigkeit und hoher Filmfestigkeit kombiniert, welches die folgenden physikalischen Eigenschaften aufwies : spez. Dichte 1. 1, Penetration 315, Fp. > 260oC, wasserfest. Die Bestandteile werden gründlich vermischt, um eine Zusammensetzung herzustellen, welche ein spez. Gewicht von ungefähr 1, 4 und eine pastenartige Konsistenz aufwies, und die leicht in die Stopfbüchse oder die Stopfbüchsenbrille durch eine Öffnung in der Aussenwand derselben eingepresst werden kann.

Wenn die Teilchen bis zu einer solchen Grösse abgenutzt worden sind, dass sie nicht länger in der Stopfbüchse usw. festhalten werden im Hinblick auf die hin-und hergehende oder rotierende Bewegung der Welle, ist es nur erforderlich, in die Stopfbüchse usw. eine zusätzliche Menge der Zusammensetzung einzupressen, um eine Nachfüllung oder Wiederauffüllung zu erreichen. Dies kann ohne Unterbrechung des Betriebes der Welle und ohne Stillegung der Maschine erfolgen. Diese Zusammensetzung bzw. dieses Verfahren zum Abdichten von Stopfbüchsen u. dgl. stellt eine hinlänglich Wartung für die Lebensdauer der umschlossenen Welle dar, wenn es sich um Temperaturen von-265 bis +2600C und Drücken von weniger als 1400 kg/cm2 handelt.

Eine Zusammensetzung, welche das gesinterte Kopolymere von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen anstatt des gesinterten PTFE enthält, kann im Temperaturbereich von-265 bis
EMI3.1
Fluorkohlenwasserstoffharzes zwischen 0, 037 und mehr als 6, 35 mm Siebmaschengrösse betragen, abhängig von dem Maximal-Zwischenraum zwischen der Welle und dem Gehäuseende der jeweiligen Stopfbüchse, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Beispiel 2 : 45 Teile gesintertes PFTE wurden zu flockigen Teilchen einer Dicke nicht grösser als 0, 25 mm und einer Oberfläche von nicht grösser als 0, 62 cm2 zerkleinert. Die Flocken wurden dann mit 55 Teilen eines Hochdruckschmiermittels fettiger Konsistenz und hoher Filmstärke vermischt, gleich jenem in Beispiel 1. Die Bestandteile wurden zu einer Zusammensetzung mit einem spez. Gewicht von etwa 1, 2 und einer pastenartigen Konsistenz vermischt, welche leicht in eine Stopfbüchse u. dgl. ausgepresst werden kann. Die Zusammensetzung wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 in die Stopfbüchse eingebracht und dort gehalten.

Es wurde gefunden, dass die angegebene Teilchengrösse im Hinblick auf annehmbare Toleranzen zwischen Welle und Gehäuseende der Stopfbüchsen für übliche Pumpen u. dgl. am besten ist, wo die Zwischenräume extrem gross sind, werden erfindungsgemäss auch befriedigende Ergebnisse erhalten, wenn man die Flockengrösse auf 6 mm Dicke und 6, 25 cm2 Oberfläche erhöht.

Beispiel 3 : 25 Teile gesintertes PTFE wurden zu granulierten Teilchen zerkleinert mit einer Siebmaschengrösse von 0, 84 mm. 25 Teile gesintertes PTFE wurden zu flockigen Teilchen mit einer Dicke von nicht grösser als 0, 25 mm und einer Oberfläche von nicht grösser als 0, 062 cm2 zerkleinert. Die granulierten und flockigen Teilchen wurden mit 50 Teilen eines fettigen Hochdruckschmiermittels mit hoher Filmfestigkeit, wie in Beispiel 1, vermischt, wobei eine Zusammensetzung erhalten wird, die

EMI4.1

Claims

GewichtPATENTANSPRÜCHE : 1. Dichtungs-und Verschlussmasse mit Schmiermitteleigenschaften, welche ohne Unterbrechung des Betriebes der abgedichteten Maschinen oder Maschinenteile nachftillbar ist, eine auspressbare oder pastenförmige Konsistenz hat und im wesentlichen aus zerkleinerten Teilchen sowie einem EMI5.1 von Polytetrafluoräthylen enthält, welches durch Sintern unter hohem Druck und bei hoher Temperatur bearbeitet worden ist. EMI5.2 Teilchen eines Kopolymeren von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen besteht, welches Kopolymere durch Sintern bei hoher Temperatur und unter hohem Druck bearbeitet worden ist, und aus 5 bis 95 Grew.-% eines Trägermaterials.

EMI5.3 von Polytrifluorchloräthylen enthält, welches durch Sintern unter hohem Druck und bei hoher Temperatur bearbeitet worden ist. EMI5.4 Teilchen von Polyvinylidenfluorid besteht, welches durch Sintern bei hoher Temperatur und unter hohem Druck bearbeitet worden ist sowie aus einem fettigen Schmiermittel als Trägermaterial, wobei die Masse eine leicht auspressbare Konsistenz besitzt. EMI5.5 45 bis 70 Gew.-% Teilchen aus einem bearbeiteten Polymeren aus der Gruppe Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen, Polyvinylidenfluorid und dem Kopolymeren von Hexafluorpropylen und Tetrafluoräthylen und aus 30 bis 55 Gew.-% eines Trägers aus der Gruppe der öligen und fettigen Schmiermittel besteht, wobei die Masse eine leicht auspressbare oder pastenförmige Konsistenz hat.

7. Masse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 70 Gew.-% Teilchen aus Polytetrafluoräthylen besteht, welches durch Sintern unter hohem Druck und bei hoher Temperatur bearbeitet worden ist, sowie aus 30 bis 55 Grew.-% eines Hochdruckschmiermittels mit hoher Filmfestigkeit aus der Gruppe der öligen und fettigen Schmiermittel. EMI5.6 45 bis 70 Gew.-% eines bearbeiteten Polymeren aus der Gruppe Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen, Polyvinylidenfluorid und dem Kopolymeren von Hexafluorpropylen und Tetrafluoräthylen besteht, wobei diese Polymeren in der Form granulierter oder flockenförmiger Teilchen mit einer Teilchengrösse von zwischen 0, 037 mm und grösser als 6, 35 mm (Tyler-Sieb No. 2 bis No.

400) vorliegen, und wobei die in Flockenform vorliegenden Polymeren eine Teilchendicke von weniger als 6, 35 mm und eine Oberfläche von weniger als 6, 25 cm2 aufweisen, und aus 30 bis 55% eines Trägers aus der Gruppe umfassend ölige und fettige Schmiermittel.

9. Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 60 Gew.-% granuliertem Polytetrafluoräthylen einer Teilchengrösse von 0, 84 mm (Tyler-Sieb No. 20), wobei das Polymere unter hohem Druck gesintert worden ist, und aus 40 bis 55 Gew.-% eines Trägers hoher Filmstärke aus der Gruppe umfassend ein öliges Schmiermittel mit einem spez. Gewicht von 0, 9 und einer Viskosität von 826 Centipoise bei 37 C, und ein fettiges Schmiermittel mit einem spez.

Gewicht von 1, 1 und einem Schmelzpunkt von über 260 C, besteht. EMI5.7 45 Gew.-% eines Polymeren aus der Gruppe umfassend Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen, Polyvinylidenfluorid und dem Kopolymeren von Hexafluorpropylen und Tetrafluoräthylen besteht, wobei diese Polymere unter hohem Druck und bei hoher Temperatur verarbeitet wurden, und wobei das Polymere die Form von Flocken mit einer Teilchendicke von weniger als 6, 35 mm und einer Oberfläche von weniger als 6, 25 cm2 aufweist, sowie aus einem fettigen Schmiermittel hoher Filmstärke mit einem spez. Gewicht von 1, 1 und einem Schmelzpunkt von über 260 C, und dass die Masse ein spez.

Gewicht von ungefähr 1, 2 aufweist. EMI5.8 <Desc/Clms Page number 6> einer Teilchenoberfläche von weniger als 0, 62 cm ferner aus 25 Grew.-% gesintertem Polytetrafluoräthylen in granulierter Form mit einer Teilchengrösse von 0, 84 mm (Tyler-Sieb No. 20), und aus 50 Gew.-% eines fettigen Hochdruckschmiermittels hoher Filmstärke als Trägermaterial besteht, welches ein spez. Gewicht von 1, 1 und einen Schmelzpunkt von über 2600C aufweist, wobei die Masse ein spez. Gewicht von etwa 1, 3 hat.

12. Verfahren zum Abdichten und Verschliessen von Stopfbüchsen und Stopfbüchsenpackungen EMI6.1 die Stopfbüchsen oder Stopfbüchsenpackungen eine Masse nach einem der vorangehenden Ansprüche einfüllt oder einpresst, während sich die Welle in Bewegung befindet bzw. ohne dass der Betrieb der Welle unterbrochen wird.

Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : EMI6.2 <tb> <tb> CH-PS <SEP> 350 <SEP> 158 <SEP> DT-PS <SEP> 876 <SEP> 343 <SEP> <tb> DT-PS <SEP> 503 <SEP> 861 <SEP> <tb>