Kohlering-Stopfbüchse für die Wellen von Dampfturbinen ete. Bei Stopfbüchsen obengenannter, bekann ten Art werden die in Segmente aufgeteilten Dichtungskohleringe durch Keilwirkung je gegen die beiden Seitenwände der den Ring aufnehmenden Kammer unter der Wirkung umgelegter Federn gepresst, um so die Welle vom Druck der Ringe zu entlasten und deren Abnutzung an der der Welle zugekehrten Innenfläche tunlichst zu verhindern.
Diese bekannten Stopfbüchsen setzen die Verwen dung je eines Paares von Dichtungsringen in den einzelnen Kammern voraus. Das bedingt aber eine sehr grosse Breite des Packungs raumes, namentlich dann, wenn es sich, wie in neuerer Zeit gewöhnlich, um Dichtungs ringe aus Kohle bezw. Graphit handelt, von denen jeder einzelne zur Erzielung einer ge nügenden Bruchfestigkeit eine nicht uner hebliche Breite haben muss.
Gegenstand vorliegender Erfindung bildet nun eine Kohlering-Stopfbüchse für die Wel len von Dampfturbinen etc., wobei jeder Dich tungsring ebenfalls unter Keilwirkung gegen nur eine Kammerseitenwandung gepresst wird. Die Erfindung besteht darin, dass jede Dich tungsringeinheit nur aus einem einzigen Kohledichtungsring mit kegeliger Aussen fläche, einen ihm umgebenden,
mit entspre chend kegeliger Innenfläche versehenen Druckring und einem diesen umfassenden, federnden Spannorgan besteht. Dementspre chend werden hier die Dichtungsringe nur gegen die eine Kammerseitenwandung durch den mittelst des Druckringes übertragenen Federdruck angepresst. Vorzugsweise erfolgt diese Anpressung gegen diejenige KaTnmer- seitenwand, welche der Seite des geringeren Druckes des Mediums, gegen welches abge dichtet werden soll (Dampf oder dergleichen), zugekehrt ist.
Wie sich gezeigt hat, genügt die gekennzeichnete Ausbildung der Stopf büchse, um einerseits eine vollkommene Ab dichtung zu erreichen, anderseits bei genügen der Federkraft zu bewirken, dass auch bei Wegnahme des Druckmediums, Dampf oder dergleichen, der Dichtungsring an der be. treffenden Seitenwand der Kammer haften bleibt, dann also nicht auf der Welle lastet und infolgedessen nicht an seiner Innen fläche ausgeschliffen wird.
Es gelingt durch diese Ausbildung der Stopfbüchse, mit einem wesentlich kürzeren Packungsraum auszu kommen als bisher und demgemäss einen ent sprechend gedrängteren Bau der Turbine etc. zu ermöglichen, oder aber eine entsprechend grössere Zahl von Dichtungskammern und Dichtungsringen auf einem gegebenen Raum unterzubringen, wie dies für Maschinen mit den zur Zeit vielfach üblichen Höchstdrucken nötig ist.
Ein Vorteil der eingangs erwähnten, be kannten Kohlekeilringstopfbüchsen bestand in ihrer bequemen Montierbarkeit, weil dabei die Segmente der geteilten D"iehtungsringe wenig Neigung hatten, seitlich unter dem Druck der umgebenden Feder herauszusprin gen.
Um diesen Vorteil bei der Stopfbüchse gemäss vorliegender Erfindung nicht aufgeber, zu müssen, ist es zweckmässig, den Druck ring auf der Innenseite mit einer oder meh reren Erhöhungen zu versehen, die in ent sprechende Vertiefungen auf der Aussenseite des geteilten gohledichtungsringes eingreifen und dadurch ein seitliches Herausspringen der Teile des letzteren beim Montieren der Stopfbüchse verhindern.
Dabei kann die An ordnung so getroffen werden, dass zu diesem Zweck eine Ringrippe an der Innenseite des Druckringes ausgebildet ist, die mit Spiel in eine entsprechende Ringnut an, der Aussen seite des Kohledichtungsringes eingreift.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes ver anschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch .die eine Hälfte der Stopfbüchse, Fig. 2 eine der zur Anwendung kommenden Dichtungsringeinheiten für sich in Stirnansicht, Fig. 3 eine Aussenansicht die ser Dichtungsringeinheit für sich,
Fig. 4 eines der Segmente des Kohledichtungsringes in schaubildlicher Ansieht und Fig. 5 eine Seitenansicht eines der Segmente des Druck ringes für sieh. In jeder der Kammern 2 ist als Dich tungsring je ein geteilter Kohle- bezw. Gra- phitring 3 angeordnet. Die Aussenfläche 4 jeder dieser Ringe ist kegelig.
Auf jedem der Kohleringe 3 sitzt ein zweckmässig ebenfalls geteilter Druckring 5. der mit einer der Kegelfläche 4 entsprechen den Kegelinnenfläche 6 versehen ist. Der ge teilte Druckring 5 besteht aus Messing etc. Da er selbst nicht unmittelbar abdichtend zu wirken braucht, so wird zweckmässig die radiale Dicke seines kegelmantelförmigen Auflagerteils höchstens zu '/, der mittleren radialen Höhe des Kohledichtungsringes, ge messen bis zur kegeligen Aussenfläche, ge wählt.
Seine Breite ist, wie Fig. 1 zeigt; etwas geringer als die lichte Weite jeder der Kammern.
Auf der Innenseite ist jeder der Druck ringe 5 mit einer Ringrippe 7 versehen, die in eine Ringnut 8 an .der Aussenseite des Dichtungsringes 3 eingreift. Die Ring nut 8 ist, wie insbesondere aus Fig. 1 er sichtlich, etwas breiter als die Ringrippe 7, so dass diese in der Ringnut .8 Spiel hat.
Auf der äussern Rippe 9 des Druckringes 5 ist das Lager 10 für das Spannorgan aus gebildet. Natürlich könnte man die Rippe 9 auch weglassen und das Lager für .die Druck feder auf der kegeligen Aussenseite des Druckringes 5 selbst ausbilden, der zu diesem Zweck gegebenenfalls etwas dicker gehalten werden könnte als vorgezeichnet, ohne jedoch das obgenannte Mass zu überschreiten.
Die Anordnung der ringförmigen Rippe 9 dient hauptsächlich dem Zweck möglichster Ge- wichtsverminderung für den Druckring.
Das zur Verwendung kommende Spann organ besteht beim gezeigten Ausführungs beispiel aus einer mit einem unelastischen Draht (oder Band) zusammenwirkenden Wel lenfeder nach bekannter Art. Dabei ist bei dem Segment 11 (Fig. 2) des Druckringes 5, auf welchem die Wellenfeder 12 sitzt, die Rippe 9 unterbrochen. Am einen Ende dieses Segmentes 11 ist ein Bock oder Klotz 13 befestigt, der das eine Ende 14 der Wellen feder 12 festklemmt.
Durch ein Loch im aufgebogenen andern Ende 15 dieser Wellen feder 1.2 geht das eine Ende des Drahtes 16 hindurch, das bei 17 mit Gewinde versehen ist.
Der Draht 16 ist dann in die Rinne 10 der Rippe 9 der übrigen Segmente des Druck ringes 5 einbelagert und um diesen herum gelegt. Das andere Ende 19 des Drahtes 16 bildet eine Ose, in welche ein in sich zurück gebogener. also zweischenkliger Draht 20 (Fig. 3) eingehängt ist. Die beiden Schenkel 20 dieses Drahtes gehen seitlich neben dem ersten, mit dem Gewinde 17 versehenen Ende des Drahtes 16 entlang über die Wellenfeder 12 und sind mittelst Schrauben 21 an dem Bock oder Klotz 13 befestigt.
Durch diese Art der Ausbildung und Anordnung des Drahtes für die Wellenfeder wird eine zen trische Lagerung dieses Drahtes erreicht und demgemäss eine vollkommen gleichmässige Ausübung des Druckes durch den Draht auf die Wellenfeder. Das Gewindeende des Drahtes 16 ist durch die Muttern 18 lösbar und nachstellbar mit der Wellenfeder 12' ver bunden.
Um eine Verdrehung der Dichtungsring- einheiten im Innern der Kammern 2 zu ver hindern, ist in jeder dieser ein als Anschlag dienender Klotz 22 befestigt (in Fig. 1 nur bei den äussersten Einheiten ersichtlich), wäh rend im Dichtungsring 3 bezw. Druckring 5 entsprechende Aussparungen 23 bezw. 24 (Fig. 2) vorgesehen sind, in denen der Klotz 2 2 liegt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird jeder der Kohledichtungsringe 3: durch den ihn um gebenden Druckring 5 unter der Wirkung der Wellenfeder 12 gegen den einen Steg 25 der betreffenden Kammer 2 gepresst, das heisst gegen denjenigen Steg, welcher der Seite des geringeren Druckes des Druckmittels, wie zum Beispiel des Dampfes der Turbine, zu gekehrt ist.
Wird der Dampf etc. angestellt, so wird durch dessen Druck der Dichtungs ring in der innersten Kammer mit entspre chend grösserer Kraft gegen den entsprechen den Steg 25 gedrückt, wodurch verhindert wird, dass das Druckmittel in die zweite Kammer usw. eintreten kann.
Beim Weg nehmen des Dampfes oder sonstigen Druck- mittels bleibt aber unter der Wirkung der durch die Feder und den Druckring aus geübten Keilpressung der Dichtungsring 3 an seiner Dichtungswand 25 haften, und es wird auf diese Weise .das Ausschleifen des Dichtungsringes durch die Welle 1 auch in diesem Falle verhindert.
Die Breite der Dichtungsringe ist, wie eingangs bereits erwähnt, im wesentlichen be dingt durch die Bruchfestigkeit des dafür benutzten Materials. Bei Verwendung schmä lerer Dichtungsringe ist infolgedessen hier auch die Möglichkeit gegeben, der Kohle bezw. dem Graphit durch Zusatz geeigneter metallischer Stoffe, wie Kupfer oder der gleichen, einen entsprechenden Ausdehnungs koeffizienten zu geben, wie ihn die Welle besitzt. Bei Verwendung der bekannten Keil ring-Stopfbüchsen, wo die Dichtungseinheiten wesentlich grössere Breite besitzen mussten,
weil dafür stets zwei Dichtungsringe erfor derlich waren, würden derartige Ringe, die aus Kohle bezw. Graphit und Metall kom biniert isim d, die Welle zu stark belastet haben, beziehungsweise es würde eine zu starke Feder erforderlich geworden sein, um die Belastung der Welle durch sie zu ver meiden und sie gegen die Kammerseiten- wandungen zu pressen.
Die Verwendung von sogenannten Schlauch- oder .Schraubenfedern würde in diesem Falle ganz unmöglich sein, da derartige Federn .leicht nachgeben. Für die Konstruktion gemäss vorliegender Erfin dung aber können an Stelle der hier beschrie benen oder der sonstigen bekannten Wellen federn auch gewöhnliche Schlauch- oder Schraubenfedern Anwendung finden.
Statt an der Innenseite des Druckringes eine Ringrippe auszubilden, die in eine Ring nut an der Aussenseite des Dichtungsringes eingreift, genügt es gegebenenfalls auch, an der Innenseite des Druckringes einzelne Vor sprünge in Abständen anzuordnen und diese in entsprechende Vertiefungen an der Aussen seite des Dichtungsringes eintreten zu lassen.
Wesentlich ist stets nur, dass dadurch ein. seitliches Herausspringen .der Dichtungsringe bei der Montierung unmöglich gemacht wird.