CH388048A - Stuffing box packing - Google Patents

Stuffing box packing

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Publication number
CH388048A
CH388048A CH964661A CH964661A CH388048A CH 388048 A CH388048 A CH 388048A CH 964661 A CH964661 A CH 964661A CH 964661 A CH964661 A CH 964661A CH 388048 A CH388048 A CH 388048A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
lip
ring
support
facing
stuffing box
Prior art date
Application number
CH964661A
Other languages
German (de)
Inventor
Joop Hellingmann Gosen
Original Assignee
Sulzer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Ag filed Critical Sulzer Ag
Priority to CH964661A priority Critical patent/CH388048A/en
Priority to DES75439A priority patent/DE1155643B/en
Priority to CH1218561A priority patent/CH397361A/en
Priority to ES0279895A priority patent/ES279895A1/en
Priority to GB3172762A priority patent/GB937399A/en
Publication of CH388048A publication Critical patent/CH388048A/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/20Packing materials therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

  

      Stopfbuchspackung       Die Erfindung betrifft eine axial     anziehbare    und  elastisch verformbare     Stopfbuchspackung    mit min  destens einem     Dichtungselement    in Form eines Lip  penringes, der von seiner Rückseite mittels eines er  sten starren Ringes axial gegen einen zur Stützung  dienenden zweiten starren ringförmigen Teil gedrückt  wird.  



  Bisher bekannte und zum Abdichten,     bzw.    Ab  streifen vorzugsweise bei hin- und hergehenden Be  wegungen angewandte Lippenringe können einzeln  oder zu mehreren hintereinander angeordnet sein.  Sind sie einzeln     angeordnet,    so wird der axiale An  zug auf den kürzeren, gedrungenen Stützteil des Lip  penringes entweder direkt oder über eine Zwischen  lage ausgeübt. Diese Zwischenlage     kann    ein Rund  gummi, eine Weichpackung oder ähnliches sein.

    Beim axialen Anziehen drückt der Stützring selbst  oder über die Zwischenlage den     Stützteil    des Lippen  ringes gegen den Druckring, und gleichzeitig     drückt     die Zwischenlage gegen die Lippe und presst die  Dichtkante bzw. den Lippenrücken gegen den abzu  dichtenden Teil, beispielsweise einen     Plunger    oder  ein Rohr.

   Sind die Lippenringe     zu    mehreren hinter  einander ohne starre Zwischenringe angeordnet, so  drückt beim axialen Anziehen jeweils der Rücken  bzw. der an ihm anschliessende Teil die Dichtlippe  des benachbarten Lippenringes gegen den abzudich  tenden Teil und die Dichtlippe des dem Stützring am  nächsten gelegenen Lippenringes wird wieder über  eine Zwischenlage - Rundgummi oder Weichstoff  packung     -.    angepresst.

   Die Fläche des Stützteiles,  auf die der axiale Druck ausgeübt wird, ist bei bis  her bekannten     Lippenringformen    schräg, und zwar  derart, dass bei innen liegenden Dichtlippen der  axiale Abstand der Fläche von der durch den     Lip-          penringrücken    gehenden achsnormalen Scheitelfläche  von aussen nach innen kleiner wird und bei aussen    liegenden Dichtlippen von innen nach aussen     kleiner     wird.

   Auf diese Fläche drückt, wenn mehrere Lip  penringe ohne Zwischenringe hintereinander ange  ordnet sind, der meist rund ausgebildete Rücken des  nächstfolgenden Lippenringes.     Beim        letzten    Lippen  ring sowie auch in dem Fall, wenn nur ein Lippen  ring angeordnet ist, drückt gegen diese Fläche die  Zwischenlage, die auch meist eine runde Form hat.

    Beim Einbau ist für diese     Art    der     Dichtung    ein  axiales Anziehen notwendig, ganz     gleich    ob sie als       Abstreifelement    oder als Dichtelement verwendet  werden, und zwar auch     wenn    bei Anwendung als  Dichtelement die Dichtung nicht durch den Druck  mittels der     Stopfbuchsbrille    erreicht wird, sondern  durch den eigenen Arbeitsdruck der Maschine, der  hinter die Dichtlippe kommt und diese an den ab  zudichtenden Teil presst.  



       Stopfbuchspackungen    mit Lippenringen dieser  Form haben den Nachteil, dass durch     axiales    An  ziehen beim Einbau die zwischen     Dichtlippe    und ab  zudichtenden Teile erzeugte     Reibungskraft    unkontrol  lierbar ist.

   Ausserdem ist die     Charakteristik        zwischen     axialem Anzug und entstehender     Reibungskraft    sehr  steil, d. h. bei relativ geringem Anzug nimmt die  Reibungskraft verhältnismässig stark     zu.    Somit     kann     beim     Einbau    leicht durch etwas zu starkes Anziehen  die auf das abzudichtende     Teil    auszuübende Durch  schubkraft sehr gross werden, und es ist die Gefahr  des Heisslaufens und des       Anfressens      gegeben. Da  das Ausmass des Anziehens vom Gefühl d. h. von  der Erfahrung des Monteurs abhängt, ist die jewei  lige Grösse der     Reibungskraft    mehr oder weniger zu  fällig.  



  Die vorliegende     Erfindung        ermöglicht    diese  Nachteile zu vermeiden. Es wird erreicht, dass die  Charakteristik zwischen axialem Anzug und der ent  stehenden Reibungskraft weniger steil verläuft. Das      ist     beim    Einbau     vorteilhaft,    denn durch     axiales    An  ziehen nimmt die Reibungskraft     zwischen    Dichtlippe  und abzudichtendem     Teil    weniger stark zu.

       Ausser-          dem    kann durch weiteres     axiales    Anziehen die     Rei-          bungskraft    nur bis zu einer     bestimmten        Grösse    ge  steigert werden. Erreicht die Reibungskraft diese  Grösse, so wird durch noch weiteres Anziehen diese  Kraft wieder     geringer.    Damit wirkt eine solche Stopf  buchspackung in dieser Weise   selbstsichernd  , d. h.  durch Anziehen der     Stopfbuchsbrille    kann die Rei  bungskraft eine bestimmte     Grösse    nicht überschrei  ten.  



  Die     Erfindung    besteht darin, dass die der Rück  seite des     Lippenrings    zugewandte     Fläche    des Druck  ringes der Form der     Lippenringrückseite    angepasst       ist    und dass der kürzer sowie etwas     gedrungener    als  der Lippenteil ausgebildete Stützteil des     Lippenringes     eine dem Stützring zugewandte     Stützfläche    hat,

   deren       axialer    Abstand von der achsnormalen Scheitelfläche  der Rückseite an der der Dichtlippe zugewandten Be  grenzung des     Stützteils    grösser ist als deren     axialer     Abstand an der von der Dichtlippe abgewandten Be  grenzung des Stützteiles, und dass schliesslich die  Stützflächen am Lippenring und am Stützring derart  unterschiedlich geneigt sind,     dass    sich die Stützfläche  des Stützteiles und die diesem zugewandte Fläche des  Stützringes nur teilweise berühren, so dass     an        dervon     der Dichtlippe abgewandten Seite     zwischen    diesen  beiden     Flächen    ein Hohlraum entsteht.  



  Die Lippenringe können so ausgebildet sein, dass  die dem Stützring zugewandte, ringförmige     Begren-          zungsfläche    des     Stützteiles    kegelförmig ist. Ebenfalls  kann die dem Stützteil zugewandte Fläche des Stütz  ringes kegelförmig sein.

   Die dem     Stützring    zuge  wandte     Fläche    des Lippenringes und die dem Lippen  ring zugewandte Fläche des     Stützringes    können, im  Querschnitt gesehen, auch gekrümmt verlaufen, wo  bei nur die Berührung beider     Flächen    so erfolgen  muss, dass sich bei innenliegenden Dichtlippen mit  zunehmendem axialem     Anzug    die Resultierende der  eingeleiteten achsparallelen     Kraftvon    innen nach aus  sen verschiebt und sich bei aussenliegenden Dicht  lippen der radiale Abstand der Resultierenden ver  kleinert.

   Nach einer anderen     Ausführungsform    kann  der Stützring an der dem Stützteil des Lippenringes  zugewandten Seite durch eine achsnormale Ebene be  grenzt sein. Der axiale Abstand der     Stützfläche    am       Stützring    von der     achsnormalenScheitelfläche        derLip-          penringrückseite    kann auch an der Dichtlippe zuge  wandten Begrenzung grösser sein als der axiale Ab  stand an der von der     Dichtlippe        abgewandten    Be  grenzung.

   Eine angestrebte, verhältnismässig geringe  Zunahme der zwischen Dichtlippe und abzudichten  dem Teil auftretenden     Anpresskraft    mit dem axialen  Anzug wird erreicht, wenn die     Stützfläche    des Stütz  teiles mit der achsnormalen Fläche einen Winkel von       400-50     einschliesst, und wenn die dem Stützteil       zugewandteFläche    des Stützringes mit der achsnorma  len     Fläche        einen    Winkel von     20o-250    einschliesst.

    Bei Anordnung von mehreren     Lippenringen    hinter-    einander in     Form    einer Gruppe kann der zwischen       zwei    Lippenringen liegende, starre Ring aus einem  Teil bestehen, der so ausgebildet ist, dass er für den  einen als Druckring und für den anderen als Stütz  ring wirkt. Die dem Lippenteil zugewandte Begren  zung des Stützteiles kann achsparallel verlaufen ; sie  kann aber auch parallel zur inneren Begrenzung des  Lippenteiles sein.  



  Die Herstellung und Anwendung der     Lippenringe     ist nicht an ein bestimmtes Material gebunden. So  kann als elastischer Werkstoff z. B. Gummi, Gummi       mit    Gewebeeinlage oder auch     Kunstpresstoff,    wie  Nylon oder Ähnliches dienen, während die Zwischen  ringe bzw. Druck- oder Stützringe vorzugsweise aus  Metall hergestellt werden.  



  Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend  anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh  rungsbeispiele näher erläutert.  



  Es zeigen       Fig.    1 einen Querschnitt durch einen Lippenring  mit Druck- und Stützring und       Fig.    2 einen Querschnitt durch einen Teil einer       Stopfbuchse,    bei der zwei Gruppen von Lippenringen  angeordnet sind.  



  Der aus einem Lippenteil 2 und einem Stützteil 3  bestehende Lippenring hat eine Rückseite 9, die hier  rund ist, aber auch gerade sein kann. Die dem Lip  penring zugewandte Fläche 12 des Druckringes 1 ist  der Form der     Lippenringrückseite    angepasst. Die  Dichtlippe 2 wirkt durch Anpressen ihres Rückens  17 an die Fläche 15 des abzudichtenden, beweglichen  Rohres 18 dichtend oder abstreifend und soll ein       übertreten    von     gasförmigem    oder     flüssigem    Medium  aus dem Raum 14 in den Raum 34 verhindern. Der  Stützteil 3 hat eine dem Stützring 5 zugewandte  Fläche 4, die schräg verläuft.

   Der axiale Abstand der  Fläche 4 von der achsnormalen Scheitelfläche 13-13  durch die     Lippenringrückseite    9 an der der Dicht  lippe zugewandten Begrenzung 6 des     Stützteiles    3  ist a. Der axiale Abstand der Fläche 4 an der von  der Dichtlippe 2 abgewandten Begrenzung (7) des  Stützteiles 3 ist b.

   Der     Stützring    5 hat eine dem  Stützteil 3 zugewandte     Fläche    8, die auch schräg     ver-          läuft.Der        axialeAbstandvon    der     achsnormalenSchei-          telfläche    13-13 der     Lippenringrückseite    9 an der der  Dichtlippe zugewandten Begrenzung 10 ist c ; der  axiale Abstand an der von der Dichtlippe abgewand  ten     Begrenzung    11 des Stützringes 5 ist d. Bei An  ordnung von mehreren Lippenringen hintereinander       (Fig.    2) sind zwischen den Lippenringen 19, 19'  starre     Ringe    20, 20' angeordnet.

   Die Lippenringe 19  bilden eine Gruppe und sollen ein     übertreten    von  gasförmigem oder     flüssigem    Medium vom Raum 21  in den Raum 22 verhindern und die Lippenringe 19',  die eine weitere Gruppe bilden, die der ersten ent  gegengesetzt ist, sollen übertreten von gasförmigem  oder     flüssigem    Medium aus dem Raum 23 in den  Raum 22 verhindern. An den einzelnen Lippenrin  gen bzw. an jeder Gruppe     vorbeileckendes    Medium  wird in bekannter, nicht gezeichneter Weise abge-      führt. Im feststehenden Gehäuse 24 befindet sich ein  Zylinder 25, der     zwischen    den Flächen 32 und 33  beweglich geführt ist, um ein Zentrieren zu ermög  lichen.

   Der Zylinder 25 hat in seinem     inneren    Teil  eine der Rückseite des     Lippenringes    angepasste  Fläche 26. Der zwischen zwei Lippenringen 19 an  geordnete, starre Zwischenring 20 wirkt für einen  Lippenring mittels seiner Fläche 27 als Stützring und  mittels einer weiteren, der Rückseite des Lippen  ringes angepassten Fläche 28 für den anderen Lip  penring als Druckring. Der Zylinder 25 hat an sei  nem einen Ende ein Innengewinde 30, in das ein in  einem Ring 29 vorhandenes Gewinde eingreift. Die  dem Lippenring zugewandte Fläche 31 des Ringes  29 ist entsprechend ausgebildet wie die Fläche 27  der Zwischenringe. Durch Anziehen des Ringes 29  wird ein axialer Druck auf die Lippenringe ausge  übt, und die Lippen werden an die äussere Fläche  des abzudichtenden Rohres 32 angepresst.

   Dadurch  wird eine     Abstreif-    oder Dichtwirkung erreicht. Hier  bei kann auch, wie bei bisher bekannten Lippen  ringen, ein zusätzliches Anpressen der Lippe durch  den Arbeitsdruck der Maschine erfolgen. Die eine  weitere Gruppe bildenden Lippenringe 19' weisen  dieselben Merkmale auf, wie die aus den Lippen  ringen 19 gebildete Gruppe. Gleiche Teile haben das  gleiche Bezugszeichen, nur mit einem Strich versehen.  



  Die     Erfindung    beruht auf der Erkenntnis, dass  durch eine bestimmte Form des     Lippenringstützteiles,     auf den der axiale Druck ausgeübt wird, und durch  eine bestimmte Form des     Stützringes    die Charakte  ristik zwischen axialem Anzug und entstehender Rei  bungskraft geeignet gewählt werden kann. Dieses  Verhalten wird an einem einzeln angeordneten Lip  penring mit innenliegender Dichtlippe anhand der       Fig.    3 und 4     erklärt.    Für einen Lippenring mit aus  senliegender Dichtlippe oder bei Anordnung von  mehreren Lippenringen hintereinander zu einer  Gruppe erklärt sich das Verhalten sinngemäss.

   Zu       Beginn    des axialen Anziehens berührt die kreisring  förmige Fläche des Stützringes die zur achsnormalen  schräge Fläche des     Lippenringstützteiles    auf     einer     kreisförmigen Linie. Diese kreisförmige     Berührungs-          linie    hat denselben Durchmesser wie die innere Be  grenzung des Stützteiles     (Fig.    3).

   Mit zunehmendem  axialem Anzug wird aus dem Berührungskreis eine  kreisringförmige     Berührungsfläche,    während zwischen  Stützring und der diesem zugewandten Fläche des  Lippenringes an der von der Dichtlippe abgewandten  Seite ein Hohlraum bleibt, sich also Lippenring und  Stützring in diesem Teil nicht     berühren.    Durch die  in     Axialrichtung    ausgeübte Kraft auf die Berührungs  fläche werden Reaktionskräfte geweckt.

   Die     Resul-          tierendeder        imDruckring    auftretenden achsparallelen  Kräfte und die Resultierende der mittels des Anzugs  achsparallelen angeleiteten Kräfte bilden in bezug auf  die     Querschnittsfläche    des     Lippenringes    ein     Torsions-          moment,    welches eine Verformung der Lippe     radial     nach innen bewirkt.

   Der     Dichtrücken    der Lippe  wird somit gegen eine im Lippenring befindliche, ab-         zudichtende    Fläche gedrückt.     Wird    der     axiale    Anzug  vergrössert, so verformt sich der     Stützteil    des Lippen  ringes weiter, und es vergrössert sich die     kreisring-          förmige        Berührungsfläche    zwischen Stützring und dem  Stützteil. Die Resultierende der in dem Lippenring  eingeleiteten     achsparallelenKräfteverschiebtdabeiihre     Wirkungslinie radial nach aussen.

   Absoluter Betrag  und Abstand der Resultierenden, der eingeleiteten  und der durch sie geweckten     Reaktionskraftverhalten     sich dabei so, dass das auf die Lippe ausgeübte       Torsionsmoment    bis zu einem bestimmten     Grösst-          wert        zunimmt.    Damit nimmt die radial nach innen  gerichtete Verformung und somit auch der     Anpress-          druck    -zwischen     Lippenringrücken    und abzudichten  dem, bewegtem Teil bis zu einem     bestimmten          Grösstwert    zu.

   Diese Zunahme geschieht weniger  steil, als wenn die Dichtlippe allein durch Druck  wirkung des Stützringes gegen den abzudichtenden  Teil gepresst wird.     Vergrössert    man bei der vorge  schlagenen Lippenform die eingeleitete achsparallele  Kraft durch weiteres Anziehen, so nimmt die Ver  formung des     gedrungenen        Lippenringteiles    weiter zu.  Die     Berührungsfläche    zwischen Stützring und Stütz  teil vergrössert sich.

   Die Lage der     achsparallelen,    ein  geleiteten, resultierenden Kraft verschiebt sich noch  weiter radial nach aussen, und das mit der     achsparal-          lelen,    resultierenden Lagerkraft des     Druckringes    ge  bildete     Torsionsmoment    wird kleiner, was eine sich       verkleinernde    Reibungskraft zwischen Dichtlippe und  abdichtendem Teil zur Folge hat, bis schliesslich  durch noch weiteres axiales Anziehen das     Torsions-          moment    seine Drehrichtung umkehrt, was zum Ab  heben der Dichtlippe vom zu dichtenden Teil führt       (Fig.    4).

   Dabei ist es von dem Zustand an, von dem  an sich das     Torsionsmoment        verringert,    gleichgültig,  ob der Stützring nunmehr überall die ihm zugewandte  Fläche des Stützteiles     berührt    oder ob weiterhin ein  jetzt kleinerer Hohlraum zwischen beiden Flächen  vorhanden ist. Dadurch wird lediglich die Art der  Abnahme des     Torsionsmomentes        beeinflusst.  



      Stuffing box packing The invention relates to an axially tightenable and elastically deformable stuffing box packing with min least one sealing element in the form of a lip penringes, which is pressed from its rear side by means of a rigid ring it axially against a supporting second rigid annular part.



  Previously known and for sealing, or from strip preferably used in reciprocating Be movements lip rings can be arranged individually or several in a row. If they are arranged individually, the axial tension on the shorter, more compact support part of the lip penringes is exerted either directly or via an intermediate layer. This intermediate layer can be a round rubber, a soft pack or the like.

    When tightened axially, the support ring itself or via the intermediate layer presses the support part of the lip ring against the pressure ring, and at the same time the intermediate layer presses against the lip and presses the sealing edge or the back of the lip against the part to be sealed, for example a plunger or a pipe.

   If the lip rings are arranged in groups one behind the other without rigid intermediate rings, when axially tightening the back or the part adjoining it presses the sealing lip of the adjacent lip ring against the part to be sealed and the sealing lip of the lip ring closest to the support ring is over again an intermediate layer - round rubber or soft packing -. pressed on.

   The surface of the support part, on which the axial pressure is exerted, is inclined in lip ring shapes known up to now, in such a way that with internal sealing lips the axial distance of the surface from the axially normal apex surface passing through the lip ring back is smaller from the outside to the inside and becomes smaller from the inside to the outside with external sealing lips.

   When several lip rings are arranged one behind the other without intermediate rings, the usually round back of the next lip ring presses on this surface. With the last lip ring, as well as in the case when only one lip ring is arranged, the intermediate layer, which also usually has a round shape, presses against this surface.

    Axial tightening is necessary for this type of seal during installation, regardless of whether it is used as a wiper element or as a sealing element, even if, when used as a sealing element, the seal is not achieved by pressure from the gland follower, but by its own working pressure the machine that comes behind the sealing lip and presses it against the part to be sealed.



       Stuffing box packings with lip rings of this shape have the disadvantage that the frictional force generated between the sealing lip and the parts to be sealed can be uncontrolled by pulling axially during installation.

   In addition, the characteristic between axial tightening and the resulting frictional force is very steep, i.e. H. with a relatively low tightening force, the frictional force increases comparatively strongly. Thus, during installation, the thrust force to be exerted on the part to be sealed can easily become very high by tightening it a little too much, and there is a risk of overheating and pitting. Since the degree of attraction depends on the feeling d. H. depends on the experience of the fitter, the respective size of the frictional force is more or less due.



  The present invention enables these disadvantages to be avoided. The result is that the characteristic between axial tightening and the resulting frictional force is less steep. This is advantageous during installation, because by pulling axially, the frictional force between the sealing lip and the part to be sealed increases less.

       In addition, the frictional force can only be increased up to a certain level by further axial tightening. If the frictional force reaches this level, this force will decrease again by further tightening. Thus, such a stuffing box is self-locking in this way, i. H. by tightening the gland follower, the friction force cannot exceed a certain value.



  The invention consists in that the surface of the pressure ring facing the rear side of the lip ring is adapted to the shape of the lip ring rear side and that the support part of the lip ring, which is shorter and somewhat more compact than the lip part, has a support surface facing the support ring,

   whose axial distance from the axially normal apex surface of the rear side at the boundary of the support part facing the sealing lip is greater than its axial distance to the boundary of the support part facing away from the sealing lip, and that ultimately the support surfaces on the lip ring and on the support ring are inclined so differently, that the support surface of the support part and the surface of the support ring facing it only partially touch each other, so that a cavity is created on the side facing away from the sealing lip between these two surfaces.



  The lip rings can be designed in such a way that the annular delimiting surface of the support part facing the support ring is conical. Likewise, the surface of the support ring facing the support part can be conical.

   The surface of the lip ring facing the support ring and the surface of the support ring facing the lip ring can, seen in cross section, also extend in a curved manner, where only the contact of both surfaces has to take place so that the resultant of the inner sealing lips with increasing axial tightening The axially parallel force introduced shifts from the inside to the outside and the radial distance between the resultant is reduced in the case of external sealing lips.

   According to another embodiment, the support ring can be limited on the side facing the support part of the lip ring by an axially normal plane. The axial distance of the support surface on the support ring from the axially normal apex surface of the lip ring rear side can also be greater at the boundary facing the sealing lip than the axial distance at the boundary facing away from the sealing lip.

   A desired, relatively small increase in the contact pressure occurring between the sealing lip and the part to be sealed with the axial tightening is achieved when the support surface of the support part forms an angle of 400-50 with the axis normal surface, and when the surface of the support ring facing the support part with the axially normal surface encloses an angle of 20o-250.

    When several lip rings are arranged one behind the other in the form of a group, the rigid ring lying between two lip rings can consist of a part which is designed so that it acts as a pressure ring for one and as a support ring for the other. The limb of the support part facing the lip part can be axially parallel; but it can also be parallel to the inner boundary of the lip part.



  The manufacture and use of lip rings is not tied to a specific material. So can be used as an elastic material z. B. rubber, rubber with fabric insert or synthetic material such as nylon or the like are used, while the intermediate rings or pressure or support rings are preferably made of metal.



  The object of the invention is explained in more detail below with reference to the Ausfüh approximately examples shown in the drawing.



  1 shows a cross section through a lip ring with pressure and support ring and FIG. 2 shows a cross section through part of a stuffing box in which two groups of lip rings are arranged.



  The lip ring consisting of a lip part 2 and a support part 3 has a rear side 9 which is round here, but can also be straight. The surface 12 of the pressure ring 1 facing the lip ring is adapted to the shape of the back of the lip ring. By pressing its back 17 against the surface 15 of the movable pipe 18 to be sealed, the sealing lip 2 has a sealing or wiping effect and is intended to prevent the passage of gaseous or liquid medium from the space 14 into the space 34. The support part 3 has a surface 4 that faces the support ring 5 and runs at an angle.

   The axial distance of the surface 4 from the axially normal apex surface 13-13 through the lip ring rear side 9 at the boundary 6 of the support part 3 facing the sealing lip is a. The axial distance of the surface 4 on the boundary (7) of the support part 3 facing away from the sealing lip 2 is b.

   The support ring 5 has a surface 8 facing the support part 3, which also runs obliquely. The axial distance from the axially normal tip surface 13-13 of the lip ring rear side 9 on the boundary 10 facing the sealing lip is c; the axial distance to the delimitation 11 of the support ring 5 remote from the sealing lip is d. At the arrangement of several lip rings one behind the other (Fig. 2) are between the lip rings 19, 19 'rigid rings 20, 20' are arranged.

   The lip rings 19 form a group and are intended to prevent the passage of gaseous or liquid medium from the space 21 into the space 22, and the lip rings 19 ', which form a further group that is opposite to the first, are intended to prevent passage of gaseous or liquid medium the room 23 in the room 22 prevent. Medium leaking past the individual lip rings or each group is discharged in a known manner, not shown. In the fixed housing 24 there is a cylinder 25 which is movably guided between the surfaces 32 and 33 to allow centering union.

   In its inner part, the cylinder 25 has a surface 26 adapted to the rear of the lip ring. The rigid intermediate ring 20 arranged between two lip rings 19 acts for a lip ring by means of its surface 27 as a support ring and by means of another surface adapted to the rear of the lip ring 28 for the other lip ring as a pressure ring. The cylinder 25 has an internal thread 30 at one end, into which an existing thread in a ring 29 engages. The surface 31 of the ring 29 facing the lip ring is designed correspondingly to the surface 27 of the intermediate rings. By tightening the ring 29, axial pressure is exerted on the lip rings, and the lips are pressed against the outer surface of the pipe 32 to be sealed.

   This achieves a wiping or sealing effect. Here, as with previously known lips, an additional pressing of the lip can also take place through the working pressure of the machine. The lip rings 19 'forming a further group have the same features as the group formed from the lip rings 19. Identical parts have the same reference numbers, only provided with a prime.



  The invention is based on the knowledge that through a certain shape of the lip ring support part, on which the axial pressure is exerted, and through a certain shape of the support ring, the characteristics between axial tightening and the resulting friction force can be suitably selected. This behavior is explained by means of FIGS. 3 and 4 on an individually arranged lip penring with an internal sealing lip. For a lip ring with an external sealing lip or if several lip rings are arranged one behind the other to form a group, the behavior is explained accordingly.

   At the beginning of the axial tightening, the circular ring-shaped surface of the support ring touches the inclined surface of the lip ring support part normal to the axis on a circular line. This circular line of contact has the same diameter as the inner boundary of the support part (Fig. 3).

   With increasing axial tightening, the contact circle becomes an annular contact surface, while a cavity remains between the support ring and the surface of the lip ring facing it on the side facing away from the sealing lip, i.e. lip ring and support ring do not touch in this part. Reaction forces are awakened by the force exerted on the contact surface in the axial direction.

   The resultant of the axially parallel forces occurring in the pressure ring and the resultant of the axially parallel forces directed by means of the tightening form a torsional moment in relation to the cross-sectional area of the lip ring, which causes a deformation of the lip radially inward.

   The sealing back of the lip is thus pressed against a surface to be sealed located in the lip ring. If the axial tightening is increased, the support part of the lip ring deforms further, and the circular ring-shaped contact surface between the support ring and the support part increases. The resultant of the axially parallel forces introduced into the lip ring shifts its line of action radially outwards.

   The absolute amount and distance of the resultant, the initiated and the reaction force behavior triggered by it, is such that the torsional moment exerted on the lip increases up to a certain maximum value. This increases the deformation directed radially inwards and thus also the contact pressure between the lip ring back and the moving part to be sealed up to a certain maximum value.

   This increase occurs less steeply than when the sealing lip is pressed against the part to be sealed by the pressure of the support ring alone. If you increase the introduced axially parallel force by tightening the proposed lip shape, the deformation of the compact lip ring part increases further. The contact area between the support ring and the support part increases.

   The position of the axially parallel, guided, resulting force shifts even further radially outwards, and the torsional moment created with the axially parallel, resulting bearing force of the pressure ring becomes smaller, which results in a decreasing frictional force between the sealing lip and the sealing part, until finally the torsional moment reverses its direction of rotation by further axial tightening, which leads to the sealing lip lifting off from the part to be sealed (Fig. 4).

   From the state from which the torsional moment is reduced, it does not matter whether the support ring now touches the surface of the support part facing it or whether there is still a smaller cavity between the two surfaces. This only influences the type of decrease in the torsional moment.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Axial anziehbare und elastisch verformbare Stopfbuchspackung mit mindestens einem Dichtungs element in Form eines Lippenringes, der von seiner Rückseite mittels eines ersten starren Ringes axial gegen einen zur Stützung dienenden, zweiten starren ringförmigen Teil gedrückt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass die der Rückseite des Lippenrings zu gewandte Fläche (12) des Druckringes (1) der Form der Lippenringrückseite (9) angepasst ist, und dass der kürzer sowie gedrungener als der Lippenteil (2) ausgebildete Stützteil (3) des Lippenringes eine dem Stützring (5) zugewandte Stützfläche (4) hat, deren axialer Abstand (a) von der achsnormalen Scheitel fläche (13-13) PATENT CLAIM Axially tightenable and elastically deformable stuffing box packing with at least one sealing element in the form of a lip ring, which is pressed from its rear side by means of a first rigid ring axially against a second rigid annular part serving for support, characterized in that the rear side of the lip ring is characterized facing surface (12) of the pressure ring (1) is adapted to the shape of the lip ring rear side (9), and that the support part (3) of the lip ring, which is shorter and more compact than the lip part (2), has a support surface (4) facing the support ring (5) ) whose axial distance (a) from the vertex surface normal to the axis (13-13) der Rückseite (9) an der der Dicht lippe zugewandten Begrenzung (6) des Stützteils (3) grösser ist als deren axialer Abstand (b) an der von der Dichtlippe (2) abgewandten Begrenzung (7) des Stützteiles (3), und dass schliesslich die Stützflächen am Lippenring und am Stützring derart unterschied lich geneigt sind, dass sich die Stützfläche (4) des Stützteiles (3) und die diesem zugewandte Fläche (8) des Stützringes (5) nur teilweise berühren, so dass an der von der Dichtlippe abgewandten Seite zwischen diesen beiden Flächen ein Hohlraum (16) entsteht. the rear side (9) on the boundary (6) of the support part (3) facing the sealing lip is greater than its axial distance (b) on the boundary (7) of the support part (3) facing away from the sealing lip (2), and that Finally, the support surfaces on the lip ring and on the support ring are inclined differently Lich that the support surface (4) of the support part (3) and the surface facing this (8) of the support ring (5) only partially touch, so that on the of the sealing lip remote side between these two surfaces a cavity (16) is created. UNTERANSPRÜCHE 1. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die dem Stützring (5) zu gewandte, ringförmige Begrenzungsfläche (4) des Stützteiles (3) kegelförmig ist. 2. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die dem Stützteil (3) zu gewandte Fläche (8) des Stützringes (5) kegelförmig ist. 3. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Stützring (5) an der dem Stützteil (3) zugewandten Seite durch eine achs normale Ebene begrenzt ist. SUBClaims 1. Stuffing box packing according to claim, characterized in that the annular boundary surface (4) of the support part (3) facing the support ring (5) is conical. 2. Stuffing box packing according to claim, characterized in that the surface (8) of the support ring (5) facing the support part (3) is conical. 3. Stuffing box packing according to claim, characterized in that the support ring (5) is delimited on the side facing the support part (3) by an axially normal plane. 4. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand (c) der Stützfläche (8) am Stützring von der achsnormalen Scheitelfläche (13-13) der Lippenringrückseite an der der Dichtlippe (2) zugewandten Begrenzung (10) grösser ist als der axiale Abstand (d) an der von der Dichtlippe abgewandten Begrenzung (11). 4. Stuffing box packing according to claim, characterized in that the axial distance (c) of the support surface (8) on the support ring from the axially normal apex surface (13-13) of the lip ring rear side on the boundary (10) facing the sealing lip (2) is greater than the axial distance (d) at the boundary (11) facing away from the sealing lip. 5. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Stützfläche des Stütz teiles (3) mit der achsnormalen Fläche einen Winkel von 40-5011 einschliesst, und dass die dem Stützteil (3) zugewandte Fläche (8) des Stützringes (5) mit der achsnormalen Fläche einen Winkel von 200-250 einschliesst. 6. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei Anordnung der Lip penringe in gleicher Weise zu mehreren hintereinan der, der zwischen zwei Lippenringen liegende, starre Ring aus einem Teil besteht und für den einen als Druckring und für den anderen als Stützring wirkt. 5. Stuffing box packing according to claim, characterized in that the support surface of the support part (3) with the axis normal surface forms an angle of 40-5011, and that the support part (3) facing surface (8) of the support ring (5) with the surface normal to the axis includes an angle of 200-250. 6. stuffing box packing according to claim, characterized in that when arranging the lip penringe in the same way to several behind one another, the rigid ring lying between two lip rings consists of one part and acts as a pressure ring for one and as a support ring for the other. 7. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die dem Lippenteil (2) zugewandte Begrenzung (6) des Stützteiles (3) achs- parallel verläuft. B. Stopfbuchspackung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die dem Lippenteil (2) zugewandte Begrenzung (6) des Stützteiles (3) paral lel zur inneren Begrenzung (33) des Lippenteiles (2) verläuft. 7. stuffing box packing according to claim, characterized in that the lip part (2) facing boundary (6) of the support part (3) runs axially parallel. B. gland packing according to claim, characterized in that the lip part (2) facing boundary (6) of the support part (3) runs paral lel to the inner boundary (33) of the lip part (2).
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