Stopfbüchse für umlaufende .Wellen. Die Stopfbüchse gemäss der Erfindung dient zur Abdichtung des Wellendurchtrittes durch die Wand eines Gefässes, in dem bei stillstehender Welle ein Überdruck herrscht, während bei laufender Welle kein Druck unterschied zwischen Innen- und Aussenraum besteht, der von der Stopfbüchse abzudichten wäre.
Bei Wellenstopfbüchsen ist es bekannt, eine mit der Welle umlaufende und lose, aber möglichst gut dichtend auf ihr sitzende Büchse unter Federdruck von aussen gegen eine stillstehende Fläche der Gefässwand an zudrücken und auf diese Weise die Abdich tung zu sichern. Im vorliegenden Fall muss bei einer derartigen Anordnung der Stopf büchse an der Aussenseite der Gefässwand die Feder so stark bemessen werden, dass sie dem von innen auf die Büchse wirkenden Über druck beim Stillstand der Welle nicht nur standhält, sondern noch mit einem gewissen Drucküberschuss die Dichtungsflächen anein- ander andrückt.
Da bei laufender Welle ge mäss vorliegenden Bedingungen kein Innen druck mehr vorhanden ist, müssen die Dich tungsflächen unter dem sehr grossen Drucke der Feder aufeinander laufen, was trotz guter Schmierung eine unerwünschte Abnützung ergibt.
Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben, dass die mit der Welle um laufende und lose, aber dichtend auf ihr sitzende Büchse mit einem im Innenraum des Gefässes befindlichen Bund versehen ist, der sich unter der Wirkung des Überdruckes im Gefäss beim Stillstand der Welle gegen eine auf der Innenseite dieses Gefässes vorgesehene Dichtungsfläche ventilartig dichtend anlegt und bei laufender Welle unter der Wirkung einer Gegenkraft von dieser Dichtungsfläche abgehoben wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einem Ausführungsbeispiel mit senkrechter Welle dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Stopfbüchse bekannter Bau art, Fig. 2 eine Stopfbüchse nach der Erfin dung.
Auf der Welle 1 der Fig. 1 sitzt fest der Ring 2 und lose, aber dichtend die Büchse 3. Durch die zwischen diese beiden Teile ein gelegte Feder 4 wird die Büchse 3 an die Kugelfläche 3a des Ringes 3b und letzterer an die Dichtungsfläche 5 des Flansches 6 an gedrückt. Der Flansch 6 ist auf der Aussen seite der Gefässwandung 7 mittels der Schrau ben 15 aufgeschraubt. Im Raum 8 innerhalb der Gefässwandung herrscht bei laufender Welle der gleiche Druck wie im Raum ausser halb des Gefässes, während bei stillstehender Welle im Raum 8 ein Überdruck von zum Beispiel 8 at. herrscht. Der Stift 9 ist im Ring ? befestigt und dient als 14litnehmer für den Ring 3b, in den er bei 10 eingreift.
Es ist leicht ersichtlich, dass bei einer solchen Bauart, die Büchse 3 mit Ring 3b bei still stehender Welle durch die starke Feder 4 gegen den innern Überdruck auf den Sitz 5 gepresst werden muss, und dass dieser Feder druck bei laufender Welle und fehlendem Innendruck mit voller Kraft auf den Sitz 5 wirkt, so dass auch bei guter Schmierung die ses Sitzes eine starke Abnützung unvermeid lich ist.
Im Gegensatz zu Fig. 1 ist bei Fig. 2 der Sitz 5 der Büchse nicht auf der äussern, sondern auf der innern Seite des Gefässes an geordnet, so da.ss bei stillstehender Welle statt der Feder der innere Überdruck zum Anpressen des Bundes 13 der Büchse 16 an ihren Dichtungssitz 5 dient. Da bei laufender Welle der innere Überdruck nicht mehr vor handen ist, fällt die Büchse 16, ihrem Eigen gewichte folgend, nach unten und löst sich von dem Dichtungssitz 5 ab. Bei laufender Welle ist somit keinerlei Berührung mehr zwischen Büchse und Dichtungssitz vorhan den und weder der Bund 13 der Büchse 16 noch der Sitz 5 nützen sich ab.
Zur Begren- zung des Weges der Büchse sind auf dem Mitnehmer 11 zwei Gegenmuttern 12 aufge schraubt, die sich beim Herabfallen der Büchse gegen den auf der Welle 1 festen Ring anlegen. Dieser Weg wird möglichst klein gehalten, um schon bei kleinem Über druck im lnnerrL 8 des Gefässes ein Anlegen der Büchse 16 an den Dichtungssitz 5 zu er reichen.
Ist die Welle 1 horizontal angeordnet, so kann zum Ablösen der Büchse 16 von ihrem Sitz 5 eine schwache Feder 14 zwi schen ihr und dem Ring 2 eingelegt sein.
In beiden Fällen aber ist infolge der bei laufender Welle voneinander abgehobenen Dichtungsfliichen keinerlei Schmierung dieser Flächen mehr nötig, so dass auch der Ver schmutzung des zu behandelnden Gutes durch 0l wirksam begegnet ist.
Stuffing box for rotating shafts. The stuffing box according to the invention is used to seal the shaft passage through the wall of a vessel in which there is overpressure when the shaft is stationary, while when the shaft is running there is no pressure difference between the inner and outer space that would have to be sealed by the stuffing box.
In shaft stuffing boxes, it is known to press a circumferential with the shaft and loose, but as good a seal as possible on her seated sleeve under spring pressure from the outside against a stationary surface of the vessel wall and in this way to secure the waterproofing device. In the present case, with such an arrangement of the stuffing box on the outside of the vessel wall, the spring must be dimensioned so strong that it not only withstands the excess pressure acting on the box from inside when the shaft is at a standstill, but also the sealing surfaces with a certain excess pressure press against each other.
Since there is no longer any internal pressure when the shaft is running, the sealing surfaces have to run together under the very high pressure of the spring, which results in undesirable wear despite good lubrication.
According to the invention, this disadvantage is remedied in that the bushing, which runs with the shaft and is loose, but sealingly seated on it, is provided with a collar located in the interior of the vessel, which is counteracted under the effect of the overpressure in the vessel when the shaft is at a standstill a sealing surface provided on the inside of this vessel forms a valve-like seal and is lifted off this sealing surface with the shaft running under the action of a counterforce.
In the drawing, the subject of the invention is shown in an embodiment with a vertical shaft, namely shows: Fig. 1 a stuffing box of known construction type, Fig. 2 a stuffing box according to the inven tion.
On the shaft 1 of Fig. 1, the ring 2 is firmly seated and the sleeve 3 is loose, but sealingly. By means of the spring 4 placed between these two parts, the sleeve 3 is attached to the spherical surface 3a of the ring 3b and the latter to the sealing surface 5 of the Flange 6 pressed on. The flange 6 is screwed on the outside of the vessel wall 7 by means of screws 15. When the wave is running, the pressure in space 8 inside the vessel wall is the same as in the space outside the vessel, while when the wave is stationary there is an overpressure of 8 atmospheres in space 8, for example. Pin 9 is in the ring? attached and serves as a 14litnehmer for the ring 3b, in which it engages at 10.
It is easy to see that with such a design, the bushing 3 with ring 3b must be pressed against the internal overpressure on the seat 5 by the strong spring 4 when the shaft is stationary, and that this spring pressure when the shaft is running and there is no internal pressure acts full force on the seat 5, so that even with good lubrication this seat is unavoidable heavy wear.
In contrast to Fig. 1, in Fig. 2 the seat 5 of the bushing is not arranged on the outer, but on the inner side of the vessel, so that when the shaft is stationary, instead of the spring, the internal overpressure for pressing the collar 13 of the Bush 16 is used on its sealing seat 5. Since the internal overpressure is no longer present when the wave is running, the sleeve 16, following its own weights, falls down and separates from the seal seat 5. When the shaft is running, there is no longer any contact between the bushing and the seal seat, and neither the collar 13 of the bushing 16 nor the seat 5 wear out.
To limit the path of the bushing, two locknuts 12 are screwed onto the driver 11, which, when the bushing falls, rest against the ring fixed on the shaft 1. This path is kept as small as possible so that even if there is a slight excess pressure in the inner 8 of the vessel, the bush 16 can be applied to the sealing seat 5.
If the shaft 1 is arranged horizontally, a weak spring 14 between her and the ring 2 can be inserted to detach the sleeve 16 from its seat 5.
In both cases, however, as the sealing surfaces are lifted from one another when the shaft is running, no lubrication of these surfaces is necessary, so that contamination of the item to be treated by oil is effectively counteracted.