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Stopfbüchse.
Die neue Stopfbüchse gehört zu der Gattung, bei welcher geteilte Metalldichtungsringe durch Federn und den Druck des Druckmittels an die abzudichtende Stange angepresst werden und bei welchen im besonderen durch einen zweiten Dichtungsring mit versetzten Fugen das Darchschleichen des Dampfes durch die Fugen des Hauptringes möglichst verhindert wird.
Die neue Dichtung zeichnet sich im besonderen dadurch aus, dass der Nebendichtungsring eine so vollständige Abdichtung der Fugen des Hauptringes auch an der zu dichtenden Stange selbst herbeiführt, dass das Öl in dem Hauptring gehalten und von dem Druckmittel nicht herausgerissen wird ui ; d dass infolgedessen nicht nur eine ausserordentliche Schonung der Dichtungsflächen stattfindet, sondern diese auch nicht aus Spezialmetall hergestellt zu werden brauchen, sondern Spezialgusseisen von grosser Reinheit, wie Tiegelgusseisen, verwendet weiden kann. Im besonderen sind die beiden Dichtungsringe in getrennten Kammern untergebracht, von welchen die erste unter dem vollen Druck des Druckmittels steht, wogegen in die zweite nur der die Fugen des Hauptringes durchschlüpfende Druck gelangt.
Dadurch, dass der Nebenring auch in der Umfangsrichtung in bekannter Weise abgedichtet ist, kann dieser Druck nicht wieder an die Stange gelangen. Die Trennung der beiden Kammern wird durch einen nach aussen vorspringenden Ansatz des Hauptdichtungsringes und einen sich an ihn anlegenden, nach innen vorspringenden Ansatz der Stopf- buchsenkammer bewirkt. Diese Anordnung dient auch zum Zusammenhalten der beiden Ringe, soweit der axiale Druckmitteldruck nicht diese Aufgabe erfüllt.
Die neue Stopfbüchse ist im besonderen auch auf Kolbenstangen mit Verdickung leicht auf-und bei Reparaturen anzubringen.
Bekannt ist, eine grössere Reihe von Diehtungsringpaaren anzubringen, von welchen ein schmaler ungeteilter die Fugen des längeren geteilten Ringes überdeckt, aber wegen seiner Ungeteiltheit nicht an der Stange selbst dichten kann und ausserdem das Überschieben über Verdickungen der Stange hindert.
Auch die Verbindung von radialen und axialen Dichtungsflächen ist an sich bekannt und wird hier nicht beansprucht.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung dargestellt, u. zw. zeigt : Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Stopfbüchse, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie C, D in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A, B in Fig. 1, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform. a ist die Kolbenstange, b die Zylinderwand, in der die Stopfbüchsenkammer ausgespart ist, und c die übliche Brille, die durch die Schrauben d angezogen wird. Der Dichtungsring 'ist in bekannter Weise durch vier schräge Schnitte aufgeschnitten (Schnittfugen x, Fig. 2) und in seinem dem Zylinder zugekehrten Teile dünn gehalten, so dass er sich der Kolbenstange a anschmiegt, an welche er auch durch die Federn f angedrückt wird.
An seinem hinteren, d. h. dem Zylinder abgekehrten, Ende trägt der Ring r einen Vorsprung r2, der dicht an den zweiten Dichtungsring s angeschliffen ist. Die an sich bekannte Bauart dieses Ringes s mit am Umfange überdeckten Fugen geht aus Fig. 3 hervor. Er wird durch die Feder g an die Stange a gedrückt. Eine zweite Dichtung mit den Ringen la, 81 ist in Fig. 1 ersichtlich, ebenso dass die Ringe r, s und rl, s'durch Schrauben z an einer Drehung gegeneinander verhindert sind, um das Versetztliegen der Ringspalten zu sichern. Der Vorsprung r2 dient nicht nur dazu, die Dichtungfläche gegenüber dem Ring s herzustellen, sondern auch dazu, die beiden Ringe r, s zusammenzuhalten.
Zu diesem Zweck ist noch der einspringende Vorsprung q2 der äusseren Packungsringe angeordnet. Die
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Dichtungsringes f an dem Vorsprung q2 des äusseren Pacbngsril1ges q anliegt, der eine Entfernung der beiden Dichtungsringe voneinander verhindert, und dass der Dichtungsring s dicht an der Stirnfläche des Dichtungsringes l'und an der Fläche p2 des äusseren Paokungsringe' ! anliegt.
Zwischen dem Packungsstuck p und dem Dichtungsring l'bleibt ein ringförmiger Hohlraum h frei, durch welchen der Druck in die zwischen dem Dichtungsring y und dem Packungsring q gelassene Druckkammer eintritt, wo er einen radialen Druck nach innen a-if den Dichtungsringe y und nach aussen auf den Packlmgsring q ausübt. Ebenso wird durch die Dampfspannung ein axialer Druck ausgeübt, der den Ring r an den Ring s und diesen an das Passstück pl presst, um so die radiale Dichtung, die einigermassen schon durch genaue Anpassung der äusseren Packungsringe an die inneren erreicht ist, sicher zu stellen und den Dichtungsdruck der Dampfspannung entsprechend zu halten.
Während für die erste Dichtung der Dampfdruck
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Einpassung für den axialen Druck mehr zur Geltung.
Unter Umständen kann, namentlich bei sehr dicken Kolbenstangen oder sehr geringen Drucken, jedoch die erste Dichtung, insbesondere durch Bemessung der Schnittfugen, so gestaltet werden, dass ein erheblicher Druck auch hinter dem zweiten Dichtungsring herrscht. Dies soll aber vermieden werden bei sehr heissem Dampf, der in der ersten Kammer die Wirkung der Federn durch deren Erhitzung bedeutend abschwächt, wogegen die Federwirkung in der zweiten Kammer möglichst erhalten werden soll.
Die äusseren Packungsringe q, q1 bestehen aus zwei Stücken, welche, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch halbschwalbenschwanzformige Verbindung miteinander so vereinigt sind, dass der Arbeitsdruck die beiden Hälften nicht nach aussen zu pressen vermag. Die Schnittfugen dieser Packungsringe sind auch alle gegeneinander versetzt. Die Weichpackung t dient dazu, etwa an dem äusseren Umfang der Stopfbüehsenkammer, insbesondere durch die Schnittfugen, durchgedrungenes Gas oder Flüssigkeit, im besonderen Kondenswasser, mit Sicherheit aufzufangen. Unter Umständen können die äusseren Ringe q, q1 aus einem Stück gemacht sein, ohne dass dadurch die Möglichkeit verloren geht, die Stopfbüchse fertig über die Kolbenstange a zu schieben.
Die Kolbenstange a darf dann nur an keiner Stelle einen grösseren Durchmesser haben als die Innenrundtmgen der Vorsprünge q2. Die Packung ist sowohl für hohe Drucke als auch für geringe Drucke und Vakuum, für Hitze und Kälte brauchbar. Für Hitze ist die gleichmässige Ausdehnung der äusseren und inneren Teile noch vorteilhaft, da beide von dem heissen
Gas in den Zwischenkammern berührt werden.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Abänderungen. Von den zwei Federn tE und 2 des Dichtungsringes l'ist die Feder f2 in die zweite Druckkammer mit dem geringeren Druck gelegt. Das bringt einen gewissen Vorteil für die Anbringung der Dichtung, wogegen anderseits der Ring dadurch steif wird. Sitzen beide Federn/\/ des Ringes)'in der ersten Druckkammer, so können sie erst nach dem Einbringen des Aussenringes q aufgezogen werden, d. h. bis dahin müssen die Teile des Ringes r mit der Hand gehalten werden. Werden sie aber schon durch die Feder f2 vor dem Einbringen des Ringes q zusammengehalten, so entfällt diese Handarbeit.
Weiter ist die Weichpackung A entfallen. Das ist namentlich dann möglich, wenn die Aussenringe q einstückig und deshalb keine radialen Fugen vorhanden sind, durch welche Dampf oder Wasser hinter die Ringe gelangen kann, die durch die Weichpackung abgefangen werden müssen. In diesem Fall kann die ganze Stopfbüchse durch einen einfachen Deckel c abgeschlossen werden, der so genau angepasst ist, dass er mit dem richtigen Druck auf der Stirnfläche des letzten äusseren und inneren Ringes q bzw. s liegt.
Die Wirkungsweise der Stopfbüchse nach Fig. 1, 2 und 3 ist folgende : Der Dampf tritt unter vollem Druck hinter den dünnen Teil des Dichtungsringes r und legt dessen Teile in vorteilhafter Weise an die Stange a al1, wobei die Federwirkung für das Einsetzen der Stopfbüchse und den Beginn des Betriebes von grosser, für die Dauer des Betriebes unter Umständen von geringer Bedeutung sein kann. Der Dampfdruck presst axial den Ring r an den Ring s und den Ring s an die Dichtungsfläche p2. Der Dampf geht durch die Spalten des Ringes r in die Kammer hinter dem Ring s und dem Vorsprung unter geringer oder gar keiner Verminderung seines Druckes.
Die Spalten des Ringes s sind nach aussen überdeckt und nach den Stirnseiten einerseits durch den Vorsprung r2, anderseits durch die Dichtungsfläche p2 abgeschlossen, so dass weder an der Umfläche der Stange a, noch von der Dampfkammer aus Dampf durchschlüpfen könnte, wenn diese Dichtungen absolut wirkten. Hinter den Ring r1 gelangt der Dampf, welcher über die Dichtungsfläche p2 oder an der Stange a dennoch durchgeschlüpft ist, und wirkt hier grundsätzlich in derselben Weise. Nur ist wegen des geringeren Druckes und der geringeren Temperatur das Verhältnis zu den Federn fl und gl ein anderes, so dass diese die Hauptrolle spielen.
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