CH570570A5

CH570570A5 - Seal for piston rod - is plastically deformable spring-loaded ring

Info

Publication number: CH570570A5
Application number: CH1526373A
Authority: CH
Original assignee: Nova Werke Ag
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1975-12-15

Description

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Stangendichtungsanordnung, insbesondere zur Abdichtung der Kolbenstange einer Pumpe, die z.B. zum Fördern von gasförmigen oder hydraulischen Medien, insbesondere korrosiven Medien, dienen soll.

An Stangendichtungen wird häufig die Anforderung gestellt, dass sie auf die bewegliche Stange einen vorbestimmten Druck ausüben und denselben auch während eines längeren Betriebes aufrecht erhalten. Dieser Druck soll dabei gross genug sein, um die erwünschte Abdichtung zu erzielen, anderseits nicht zu gross, weil dadurch eine Reibung entsteht, welche eine Erwärmung der Stange zur Folge hat. Diese Erwärmung wiederum kann, z.B. in einer Förderpumpe für Kunststoff, ein Erhärten von an der Stange haftendem Kunststoff herbeiführen. Falls die abzudichtende Stange mit korrosiven Medien in Berührung kommt, soll die Dichtung korrosionsbeständig sein; sie soll im weiteren eine gute Absteifwirkung aufweisen und sich leicht und ohne Beschädigung der dichtenden Teile montieren lassen.

Die erfindungsgemässe Dichtungsanordnung löst diese Aufgabe dadurch, dass dieselbe wenigstens einen die Stange umfassenden, keillörmigen Dichtungsring aus einem plastisch deformierbaren Kunststoff aufweist, der unter Belastung einer Feder steht und durch die letztere gegen die Stange und ein Widerlager gedrückt wird.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Stangendichtungsanordnung dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Zylinder einer Kolbenpumpe, wobei die Dichtungsanordnung in Ansicht dargestellt ist, und
Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Dichtungsanordnung und die angrenzenden Teile in grösserem Masstab.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Zylinder, der durch eine Wand 2 abgeschlossen ist und in welchem ein auf einer Kolbenstange 3 sitzender Kolben 4 hin- und herbeweglich ist. Die durch die Wand 2 hindurchgeführte Stange 3 ist durch eine Dichtung 5 abgedichtet, die als Ganzes zwischen Stange und Wand eingesetzt und auch wieder entfernt werden kann.

Die Dichtung 5 umfasst eine Büchse 6, die durch Dichtungsringe 7 gegen die Innenwand der die Wand 2 durchsetzenden Bohrung 8 abgedichtet ist. Die Halterung der Büchse 6 erfolgt einerseits durch einen radial vorspringenden Ringflansch 9 und anderseits durch einen Sicherungsring 10. Über ihren Umfang verteilt weist die Büchse Bohrungen 11 auf, welche mit einem Ringkanal 12 und den Bohrungen 30 der Wand 2 kommunizieren. Diesem Ringkanal wird in nicht dargestellter, an sich bekannter Weise eine Sperr- oder Schmierflüssigkeit zugeführt. Als solche Flüssigkeit kann beispielsweise Ö1, allenfalls in Verbindung mit einem Lösungsmittel verwendet werden.

Die Innenwand 13 der Büchse 6 verläuft, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in einem Abstand vom Umfang der Stange 3, so dass ein Ringraum 14 gebildet wird, der die eigentlich abdichtenden Elemente aufnimmt. Dichtend auf der Stange 3 ist ein Dichtungsring 15 aufgebracht, der aus einem säurebeständigen Material, vorzugsweise aus dem Kunststoff F (Polytetrafluoräthylen) besteht, der plastisch verformbar ist. Der Dichtungsring 15 ist im Querschnitt dreieckig und so angeordnet, dass die eine Seite des Dreiecks auf der Stange 3, die zweite Seite senkrecht zu derselben und die Dritte unter einem spitzen Winkel zu einer Mantellinie der Stange verläuft. Die eine Dreieckseite bzw. die eine Ringfläche 16 des Dichtungsringes 15 verläuft in einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Stange 3.

Auf dieser Ringfläche liegt ein Druckring 17 unter der Einwirkung einer Feder 18 an, deren anderes Ende sich auf die nach innen ragende Ringschulter 19 der Büchse 6 abstützt.

Die dem Dichtungsring 15 zugekehrte Fläche des Druckringes
17 ist unter dem gleichen spitzen Winkel geneigt, wie die Ringfläche 16.

Mit seiner senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Fläche liegt der Dichtungsring 15 gegen einen Ring 20 an, der durch einen Dichtungsring 21 gegen die Innenwand der Büchse 6 abgedichtet ist. Zwischen dem Ring 21 und der Stange 3 ist ein Führungsring 22 z.B. aus PTFE angebracht. Gegen die freie Stirnseite des letzteren und den Ring 20 liegt eine Druckhülse 24 an. Das äussere Ende der letzteren ist von einem Ring 25 umgeben und liegt gegen einen Dichtungsring 26 an. Der Dichtungsring 26 besteht aus gleichem Material und er ist gleich ausgebildet wie der Dichtungsring 15. Die Druckhülse 24 ist nrlt Bohrungen 28 für die Sperrflüssigkeit versehen. Die Bohrungen 28 münden in einen ringförmigen Zwischenraum 31 der Druckhülse 24. Der Ring 25 ist, in gleicher Weise wie der Ring 20, durch einen Dichtungsring 27 gegen die Innenwand der Büchse 6 abgedichtet.

Die in dem von der Büchse 6 umgebenen Raum 14 untergebrachten Teile der Dichtungsanordnung werden durch einen Sicherungsring 29 in ihrer Lage gesichert.

Die beschriebene Anordnung gestattet eine mühelose Montage, bei welcher die empfindlichen Dichtungsringe 15, 26 nicht beschädigt werden. Diese und der Ring 22 können bei Bedarf leicht ausgewechselt werden. Praktische Versuche haben ergeben, dass die beschriebene Dichtungsanordnung sich namentlich zur Abdichtung der Kolbenstange von Förderund Dosierpumpe für dickflüssige, insbesondere auch für korrosive Medien eignet. Die Reibung kann verhältnismässig klein gehalten werden, so dass keine unerwünschte Erwärmung stattfindet. Infolge der Keilform des Ringes 15 wird eine gute Absteifwirkung erzielt. Die Ringe 15, 26 zentrieren sich auf der Stange 3, so dass auch bei allfällig vorhandenen Fluchtfehlern kein Lecken stattfindet.

Sowohl die Dichtungsringe als auch die Kolbenstange sind einem minimalen Verschleiss unterworfen und infolge der Federbelastung der Dichtungsringe findet zufolge der Plastizität von PTFE ein automatisches Nachstellen statt. Die nur ein statisches Abdichten bewirkenden Dichtungsringe 7, 21, 27 sind keinem Verschleiss unterworfen.

PATENTANSPRUCH

Stangendichtungsanordnung, insbesondere zur Abdichtung der Kolbenstange einer Pumpe, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe wenigstens einen, die Stange (3) umfassenden, keilförmigen Dichtungsring (15 bzw. 26) aus einem plastisch deformierbaren Kunststoff aufweist, der unter Belastung einer Feder (18) steht und durch die letztere gegen die Stange (3) und ein Widerlager (20 bzw. 24) gedrückt wird.

UNTERANSPRÜCHE
1. Stangendichtungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckring (17) gegen den Dichtungsring (15) anliegt und die aufeinanderliegenden Flächen dieser beiden Ringe unter einem spitzen Winkel gegen die Stangenachse geneigt sind.

2. Stangendichtungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleich ausgebildete Dichtungsnnge (15, 26) hintereinander auf der Stange (3) angeordnet sind, wobei zwischen denselben ein mit einer Zuleitung (12) für eine Sperr- oder Schmierflüssigkeit in Verbindung stehender Zwischenraum (31) vorhanden ist.

3. Stangendichtungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Elemente der Dichtung innerhalb einer durch einen Sicherungsring (29) gesicherten Büchse (6) untergebracht sind.

4. Stangendichtungsanordnung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Dichtungsringen (15, 26) ein weiterer Dichtungsring (22) angeordnet ist.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Stangendichtungsanordnung, insbesondere zur Abdichtung der Kolbenstange einer Pumpe, die z.B. zum Fördern von gasförmigen oder hydraulischen Medien, insbesondere korrosiven Medien, dienen soll.

An Stangendichtungen wird häufig die Anforderung gestellt, dass sie auf die bewegliche Stange einen vorbestimmten Druck ausüben und denselben auch während eines längeren Betriebes aufrecht erhalten. Dieser Druck soll dabei gross genug sein, um die erwünschte Abdichtung zu erzielen, anderseits nicht zu gross, weil dadurch eine Reibung entsteht, welche eine Erwärmung der Stange zur Folge hat. Diese Erwärmung wiederum kann, z.B. in einer Förderpumpe für Kunststoff, ein Erhärten von an der Stange haftendem Kunststoff herbeiführen. Falls die abzudichtende Stange mit korrosiven Medien in Berührung kommt, soll die Dichtung korrosionsbeständig sein; sie soll im weiteren eine gute Absteifwirkung aufweisen und sich leicht und ohne Beschädigung der dichtenden Teile montieren lassen.

Die erfindungsgemässe Dichtungsanordnung löst diese Aufgabe dadurch, dass dieselbe wenigstens einen die Stange umfassenden, keillörmigen Dichtungsring aus einem plastisch deformierbaren Kunststoff aufweist, der unter Belastung einer Feder steht und durch die letztere gegen die Stange und ein Widerlager gedrückt wird.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Stangendichtungsanordnung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Zylinder einer Kolbenpumpe, wobei die Dichtungsanordnung in Ansicht dargestellt ist, und Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Dichtungsanordnung und die angrenzenden Teile in grösserem Masstab.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Zylinder, der durch eine Wand 2 abgeschlossen ist und in welchem ein auf einer Kolbenstange 3 sitzender Kolben 4 hin- und herbeweglich ist. Die durch die Wand 2 hindurchgeführte Stange 3 ist durch eine Dichtung 5 abgedichtet, die als Ganzes zwischen Stange und Wand eingesetzt und auch wieder entfernt werden kann.

Die Dichtung 5 umfasst eine Büchse 6, die durch Dichtungsringe 7 gegen die Innenwand der die Wand 2 durchsetzenden Bohrung 8 abgedichtet ist. Die Halterung der Büchse 6 erfolgt einerseits durch einen radial vorspringenden Ringflansch 9 und anderseits durch einen Sicherungsring 10. Über ihren Umfang verteilt weist die Büchse Bohrungen 11 auf, welche mit einem Ringkanal 12 und den Bohrungen 30 der Wand 2 kommunizieren. Diesem Ringkanal wird in nicht dargestellter, an sich bekannter Weise eine Sperr- oder Schmierflüssigkeit zugeführt. Als solche Flüssigkeit kann beispielsweise Ö1, allenfalls in Verbindung mit einem Lösungsmittel verwendet werden.

Die Innenwand 13 der Büchse 6 verläuft, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in einem Abstand vom Umfang der Stange 3, so dass ein Ringraum 14 gebildet wird, der die eigentlich abdichtenden Elemente aufnimmt. Dichtend auf der Stange 3 ist ein Dichtungsring 15 aufgebracht, der aus einem säurebeständigen Material, vorzugsweise aus dem Kunststoff F (Polytetrafluoräthylen) besteht, der plastisch verformbar ist. Der Dichtungsring 15 ist im Querschnitt dreieckig und so angeordnet, dass die eine Seite des Dreiecks auf der Stange 3, die zweite Seite senkrecht zu derselben und die Dritte unter einem spitzen Winkel zu einer Mantellinie der Stange verläuft. Die eine Dreieckseite bzw. die eine Ringfläche 16 des Dichtungsringes 15 verläuft in einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Stange 3.

Auf dieser Ringfläche liegt ein Druckring 17 unter der Einwirkung einer Feder 18 an, deren anderes Ende sich auf die nach innen ragende Ringschulter 19 der Büchse 6 abstützt.

Die dem Dichtungsring 15 zugekehrte Fläche des Druckringes 17 ist unter dem gleichen spitzen Winkel geneigt, wie die Ringfläche 16.

Mit seiner senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Fläche liegt der Dichtungsring 15 gegen einen Ring 20 an, der durch einen Dichtungsring 21 gegen die Innenwand der Büchse 6 abgedichtet ist. Zwischen dem Ring 21 und der Stange 3 ist ein Führungsring 22 z.B. aus PTFE angebracht. Gegen die freie Stirnseite des letzteren und den Ring 20 liegt eine Druckhülse 24 an. Das äussere Ende der letzteren ist von einem Ring 25 umgeben und liegt gegen einen Dichtungsring 26 an. Der Dichtungsring 26 besteht aus gleichem Material und er ist gleich ausgebildet wie der Dichtungsring 15. Die Druckhülse 24 ist nrlt Bohrungen 28 für die Sperrflüssigkeit versehen. Die Bohrungen 28 münden in einen ringförmigen Zwischenraum 31 der Druckhülse 24. Der Ring 25 ist, in gleicher Weise wie der Ring 20, durch einen Dichtungsring 27 gegen die Innenwand der Büchse 6 abgedichtet.

Die in dem von der Büchse 6 umgebenen Raum 14 untergebrachten Teile der Dichtungsanordnung werden durch einen Sicherungsring 29 in ihrer Lage gesichert.

Die beschriebene Anordnung gestattet eine mühelose Montage, bei welcher die empfindlichen Dichtungsringe 15, 26 nicht beschädigt werden. Diese und der Ring 22 können bei Bedarf leicht ausgewechselt werden. Praktische Versuche haben ergeben, dass die beschriebene Dichtungsanordnung sich namentlich zur Abdichtung der Kolbenstange von Förderund Dosierpumpe für dickflüssige, insbesondere auch für korrosive Medien eignet. Die Reibung kann verhältnismässig klein gehalten werden, so dass keine unerwünschte Erwärmung stattfindet. Infolge der Keilform des Ringes 15 wird eine gute Absteifwirkung erzielt. Die Ringe 15, 26 zentrieren sich auf der Stange 3, so dass auch bei allfällig vorhandenen Fluchtfehlern kein Lecken stattfindet.

Sowohl die Dichtungsringe als auch die Kolbenstange sind einem minimalen Verschleiss unterworfen und infolge der Federbelastung der Dichtungsringe findet zufolge der Plastizität von PTFE ein automatisches Nachstellen statt. Die nur ein statisches Abdichten bewirkenden Dichtungsringe 7, 21, 27 sind keinem Verschleiss unterworfen.

PATENTANSPRUCH

Stangendichtungsanordnung, insbesondere zur Abdichtung der Kolbenstange einer Pumpe, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe wenigstens einen, die Stange (3) umfassenden, keilförmigen Dichtungsring (15 bzw. 26) aus einem plastisch deformierbaren Kunststoff aufweist, der unter Belastung einer Feder (18) steht und durch die letztere gegen die Stange (3) und ein Widerlager (20 bzw. 24) gedrückt wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Stangendichtungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckring (17) gegen den Dichtungsring (15) anliegt und die aufeinanderliegenden Flächen dieser beiden Ringe unter einem spitzen Winkel gegen die Stangenachse geneigt sind.

2. Stangendichtungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleich ausgebildete Dichtungsnnge (15, 26) hintereinander auf der Stange (3) angeordnet sind, wobei zwischen denselben ein mit einer Zuleitung (12) für eine Sperr- oder Schmierflüssigkeit in Verbindung stehender Zwischenraum (31) vorhanden ist.

3. Stangendichtungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Elemente der Dichtung innerhalb einer durch einen Sicherungsring (29) gesicherten Büchse (6) untergebracht sind.

4. Stangendichtungsanordnung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Dichtungsringen (15, 26) ein weiterer Dichtungsring (22) angeordnet ist.