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StopfbÜchsellpackung für Wellen.
Die Erfindung bezieht sich auf Stopfbüchsen für Wellen und bezweckt das Lecken längs der Welle auf ein Mindestmass herabzusetzen und eine unzulässige Abnutzung der Welle durch Reibung zu vermeiden.
Überdies ist die Stopfbüchsenpackung nach der Erfindung leicht herstellbar.
Bisher sind Kohle-u. dgl. Packungen für rotierende Wellen angewendet worden, die aus einer Reihe einzelner Kohleringe bestehen, welche in gesonderten Nuten eingelagert sind ; in manchen Fällen sind auch zwei Ringe in einer Nut eingelegt gewesen. Diese Ringe sind gewöhnlich aus mehreren Ringteilen zusammengesetzt und haben entweder glatt aneinander liegende Stossflächen oder sie sind an den Fugen gekerbt und werden auf der Welle mittels einer sie umschliessenden Schraubenfeder gehalten.
Die Fugen klaffen dabei ein wenig, um zu erreichen, dass die Feder die Kohleringe in Berührung mit der Welle erhält.
Bei derartigen Stopfbüchsen ist es notwendig, einen beträchtlich grossen Spielraum zwischen der Welle und den nach innen vorstehenden Metallflanschen der Stopfbüchse, die die Scheidewände zwischen den Nuten bilden, frei zu lassen. Dieser Spielraum ist notwendig, da eine Berührung zwischen den Metallteilen der Stopfbüchse und der Welle, im Falle letztere mit hoher Umdrehungszahl läuft, sehr bedenkliche Folgen haben würde. Der Dampf kann daher durch jenen Teil der offenen Fuge zwischen zwei Sektoren des Kohleringes entweichen, der dem radialen Spielraum zwischen Welle und Scheidewand entspricht, da dieser Teil der Fuge nicht durch die Zwischenwände abgedeckt ist.
Es ist auch vorgeschlagen worden, hin und her gehende Teile, wie Kolbenstangen, mit einer Packung von in Sektoren geteilten Metallringen zu versehen, wobei zwei oder mehrere Ringe in eine Nut eingelegt und so beschaffen sind, dass ein Ring dicht an der hin und her gehenden Stange anliegt und offene Fugen hat, wogegen ein anderer in derselben Nut eingebetteter Ring geschlossene Fugen aufweist und rund um die Stange Spielraum lässt.
Ferner ist der Vorschlag gemacht worden, Ringstück, die durch Federdruck zusammengepresst
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einzulagern.
Die vorliegende Erfindung hat eine Stopfbüchse für rotierende Wellen zum Gegenstande, die zwei oder mehrere durch Federdruck zusammengepresste, geteilte Ringe aus Kohle oder dgl. in jeder Nut enthält, wobei einer der Ringe die üblichen offenen Fugen zeigt, wogegen sein ihn berührender Nachbarring dicht zusammengehaltene Ringteilenden, also geschlossene Fugen, hat. Der mit geschlossenen Fugen versehene Ring ist vorzugsweise auf der Seite niedrigeren Druckes angeordnet.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein Schnitt durch eine solche Stopfbüchse, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie Z-Z in Fig. 1. Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Stopfbüchse, welche dort Verwendung findet, wo der höhere Druck auf der einen oder auf der andern Seite der Stopfbüchse wirken kann. Fig. 4 zeigt
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strömt. Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie Y-Y in Fig. 4. Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Art des Zusammenhaltens der Kohlesektoren.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist die Stopfbüchse a mit drei Nuten b, b, b versehen, von denen jede etwas weiter ist als die Breite der beiden Kohlepackungsringe c, d. Zwischen der Welle e und den nach innen gmchtssten Mettllfianschpn yder Stopfbüchse ist ein beträchtlicher Spielraum vorhanden.
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Der Kohlering c an der Dampfseite jeder Nut hat die üblichen offenen Fugen g und wird'durch die Feder li an die Welle gepresst, wogegen der andere Kohlering d in jeder Nut geschlossene Fugen
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Zwischen der zylindrischen Innenfläche der zweiten Ringe d und der Welle kann ein Spielraum verbleiben. doch kann derselbe ausserordentlich klein gehalten werden, vorteilhaft gerade genügend, um den Schluss der Fugen zwischen den Sektoren sicherzustellen.
Die beiden Ringe e cl sind so angeordnet, dass ihre Fugen g, h nicht in Flucht liegen. so dass die zweiten Ringe stets die offenen Fugen der Ringe an der Dampfseite vollständig decken und daher das Lecken auf ein sehr geringes Mass eingeschränkt wird.
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bracht und für den Ring c mit den. offenen Fugen ist dieser Anschlag 1n vorteilhaft im Scheitelpunkt der Stopfbüchse vorgesehen. Dies hat zur Folge, dass bei jeder Drehrichtung der Welle wegen der Reibung zwischen den Kohlesektoren und der Welle das vermehrte Öffnen der Fugen am Scheitelpunkt zunächst dem Anschlag eintritt.
Sollte der die geschlossenen Fugen aufweisende Ring infolge der Abnutzung oder aus andern Ursachen in der Bohrung erweitert sein, so wird sein Gewicht ihn zum Aufsitzen auf der Oberseite der Welle bringen und da das Öffnen der Fugen des andern Ringes oben stattfindet, so wird diese Öffnung in wirksamster Weise überdeckt.
In manchen Fällen werden Stopfbüchsen verwendet, in welchen verhindert werden soll. dass Fluidum bald in der einen Richtung, bald in der entgegengesetzten Richtung entweicht ; dann werden
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oder es werden, wie in Fig. 3, drei Ringe in eine Nut eingelagert, wobei der mittlere Ring 11 offene Fugen hat, wogegen die beiden anderen Ringe o, o geschlossene Fugen aufweisen. Die Fugenfläehen können gekerbt, schwalbenschwanzförmig oder in anderer gewünschter Form sein. vorteilhaft werden aber glatt aneinander stossende radiale Flächen verwendet.
In Fig. 3 sind Ringnuten p sowohl in den Stirnflächen als auch in den Abdiehtungsflächen der Kohleringe gegen die Welle ersichtlich gemacht, die mithelfen, das Lecken zu verhindern, indem das Labyrinthdichtungsprinzip da, bei ausgenutzt wird.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 und 5 sind im Ring p auf der Innenfläche Nuten eingcschnitten, die Öffnungen nach der Dampfseite haben, um den radial einwärts gerichteten Dampfd nek aufzuheben und auf diese Weise die gesamte einwärts gerichtete radiale Kraft auf die Kohle zu vermindern und dadurch auch die Gesamtreibung zu verkleinern, wobei dem Ring eine kräftige Form gewahrt bleibt.
Der offene Ring wird an der Drehung durch den Stift r gehindert, der mit dem geschlossenen Ring. s in Verbindung ist, welch letzterer wieder durch den Stift t an dem nach innen ragenden Flansch f der Stopf- büchse gehalten ist. Der Ring s ist bei dieser Ausführungsform durch ein federndes Band mit Schraubenbolzen zusammengehalten.
Fig. 6 zeigt eine andere Art des Zusammenhaltens der Ringstücke, wobei mit Spannbolzen versehene Bandstücke v. v zur Verwendung kommen, die durch eine Schraubenfeder u miteinander verbunden sind.
Ausser der Verminderung des Leckens bieten derartige Stopfbüchsen den weiteren Vorteil, dass es nicht notwendig ist, mit sehr feinen Spielräumen zu arbeiten, um das Lecken innerhalb richtiger Grenzen zu halten. Weiters kann eine weichere Sorte Kohle mit grösseren die Abnutzung ausgleichenden Fugen- öffnungen in den Ringen auf der Dampfseite verwendet werden. Das Bestreben der Kohleringe, in der Welle Nuten auszuarbeiten, wird auf diese Weise vermindert.
Um die Möglichkeit des Locken an den Stirnflächen der Kohleringe und der Schiedewände zu verringern, kann die Scheidewand auf der Hochdruckseite eine grössere Bohrung erhalten, so dass die Fläche, auf welche der Hoehd'nckdampf wirkt, vermehrt wird. Dieser Druck presst die Ringe axial gegeneinander und gegen die Scheidewand auf der Seite niedrigeren Druckes.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stopfbüchesnpackung für Wellen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere durch Federdruck zusammengepresste, aus Ringteilen bestehende Packungsringe aus Kohle od. dgl. in einer gemeinsamen Nute liegen, von denen einer die üblichen offenen Fugen hat, wogegen sein ihn berührender Nachbarring durch geeignete Mittel dicht zusammengehaltene Ringteilenden, also geschlossene Fugen, besitzt.