DE10220314B4

DE10220314B4 - Spiralringpackung

Info

Publication number: DE10220314B4
Application number: DE2002120314
Authority: DE
Inventors: Ulrich Gebauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2022-05-08
Also published as: DE10220314A1

Abstract

Spiralringpackung mit einer äußeren Abstützung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung einen Packungsring (2) umschließt und die als eine radial und axial elastische, aus einem Metallband gewickelte Spirale (1) mit eingelagertem Füllstoff (3) ausgebildet ist, wobei die letzte Lage des Metallbandes ohne Füllstoff ist und wobei die gewickelte Spirale (1) die radiale Ausdehnung der Spiralringpackung nach außen hin begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spiralringpackung mit einer äußeren druckfesten Abstützung.
Die Erfindung betrifft des weiteren eine Verwendung einer Spiralringpackung in einer Stopfbuchsanordnung mit einem Armaturengehäuse, das wenigstens eine Stopfbuchsraumwand aufweist.

Spiralringpackungen werden in der Dichtungstechnik zum Abdichten verwendet. Spiralringpackungen können beispielsweise in entsprechender Anzahl zu einer Stopfbuchse gestapelt zusammengestellt werden. Für anspruchsvolle Abdichtungen an Sicherheitssystemen und Systemen für die Rückhaltung von Umweltgiften sind dichte Dichtelemente unerläßlich. Sicherheitstechnisch wichtige Armaturen mit definierten Schaltreserven müssen nicht nur dicht sein, sondern müssen verläßliche, reproduzierbare und konstante Stopfbuchsreibkräfte aufweisen.

Im gegenwärtigen Stand der Technik werden zum Abdichten von Armaturenspindeln Stopfbuchsen aus Packungsringen, Packungssegmenten oder Packungsschnüren eingesetzt. Die Packungsringe werden komplett gekammert und nachverpreßt im Stopfbuchsraum eingesetzt. Die Dichtungshersteller (z. B.: Fa. Burgmann und Fa. Kempchen) haben dafür entsprechende Packungsmaterialien entwickelt.

Spiralringpackungen der eingangs genannten Gattung sind aus der DE 93 20 787 U1 , der DE 38 86 054 T2 und der DE 691 14 488 T2 bekannt.

Die wesentlichen Nachteile des heutigen technischen Standes der Armaturen-Packungstechnik werden mit den folgenden Erläuterungen beschrieben. Bisherige Erfahrungen zeigen, daß für die Gewährleistung einer verläßlichen Packung einer Armaturenspindel die verbleibenden Spaltmaße innen und außen des eingesetzten Packungsringes genauestens zu beachten sind. Durch das Nachverpressen der Packungsringe in einem Stopfbuchsraum müssen diese Spaltvolumina durch das Packungsmaterial ausgefüllt werden, bevor die Spalte überbrückt und abgedichtet werden. Durch in der Praxis immer unterschiedlich auftretende Spaltweiten und Rauhigkeiten der Oberflächen an Spindel und Stopfbuchsraumwand ist es nicht sichergestellt, daß die vorbestimmte zulässige Stopfbuchsreibkraft an der Spindel eingestellt werden kann. Zum Beispiel bei der Anwendung des Packungsmaterials Reingrafit würde sich bei zu großen Spalten der Packungsring nicht ausreichend nachverpressen lassen. Das Material wäre vor der Spaltüberbrückung endverpreßt und hätte keine Elastizität mehr.

Sind die Spalte über ihre Länge unterschiedlich groß, kommt es zum einseitigen Anliegen der Packung und der Spalt wird nicht dicht oder die Radialkraft beim Nachverpressen wird an der Anlagefläche zu groß. Ist die Anlagefläche die Spindeloberfläche, kommt es zu unkalkulierbaren hohen Stopfbuchsreibkräften. Ist die Oberflächenrauhigkeit des Stopfbuchsraumes groß, bleiben die oberen Packungsringe an der Wandung des Packungsraumes hängen. Die unteren Packungsringe werden nicht nachverpreßt, sie sind undicht und können durch Mediumangriff ausgewaschen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Probleme beim Abdichten von Armaturenspindeln durch das Bereitstellen einer komplett vorgefertigten Spiralringpackung abzustellen.

Diese Aufgabe ist vorrichtungsseitig erfindungsgemäß durch eine Spiralringpackung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Verwendung der Spiralringpackung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung der Spiralringpackung in dem Armaturengehäuse unter Ausbildung eines radialen Abstandes zur Stopfbuchsraumwand.

Die Erfindung wird anhand eines in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen die
1: den Aufbau einer Spiralringpackung und
2: ein Einbaubeispiel für eine Armaturenstopfbuchse mit drei aufeinander gestapelten Spiralringpackungen gemäß 1.
Die Besonderheit der Erfindung liegt in der äußeren druckfesten Abstützung des Packungsringes (2) der Spiralringpackung. Die radiale Ausdehnung der Spiralringpackung wird durch die gewickelte Spirale (1) nach außen hin begrenzt. Die Spiralringpackung ist konstruktiv so gestaltet, daß die Spirale (1) der Spiralringpackung nicht an der Stopfbuchsraumwand zum Anliegen kommen kann. Es verbleibt ein gewollter großer Spalt (2.).
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Spirale (1), die Gestaltung des Spiralbandes, der Spiralringpackung wird beim axialen Nachverpreßen (weg- oder kraftgesteuert) die Spiralringpackung axial elastisch verformt und dichtet die Auflageflächen aufgrund des eingelegten Füllstoffes (3) in die Spirale (1) die Spiralringpackung radial nach außen hin ab. Der Packungsring (2) ist so bemessen, daß der Spalt zwischen dem Packungsring (2) und der Spindel beim Nachverpreßvorgang geschlossen wird. Es wird mit einer bestimmten axialen Nachverpreßkraft auf die Spiralringpackung eine definierte Dicht- und Spindelreibkraft über den Packungsring (2) eingestellt.
Aufgrund der in der Regel fein polierten Spindeloberfläche und der eng tolerierten Spindelmasse, kann die Spiralringpackung gleichbleibend abgestimmt auf die Spindelmasse vorgefertigt werden. Für die Instandsetzung im Betrieb befindlicher Armaturen können Armaturenspindeln mit fehlerhafter Oberfläche oder abweichendem Spindelmaß leicht gegen eine neue Spindel getauscht werden. Aufgrund der gleichbleibenden Qualität der Vorfertigung der Spindel und der Spiralringpackung lassen sich die einzelnen Bauteile problemlos gegeneinander auswechseln. Durch diese Eigenschaft kann eine reproduzierbare Stopfbuchsreib- und Dichtkraft der Armatur eingestellt werden.
Die Spiralringpackung ist zu einer Stopfbuchse stapelbar (2). Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der De- und Montagefreundlichkeit der Spiralringpackung im Stopfbuchsraum der Armatur. Die Packungsringe können frei von Behinderungen auf die Spindel geschoben und dann als komplette Stopfbuchse in den Stopfbuchsraum eingesetzt werden. Auch die Demontage der Spiralringpackung gestaltet sich vorteilhaft. Nach dem Lösen der Stopfbuchsbrille, können die Spiralringpackungen mit der Spindel aus dem Stopfbuchsraum ausgehoben und von der Spindel abgezogen werden. Vorteilhaft ist weiterhin, daß bei der Demontage die Spiralringpackungen nicht zerstört werden. Bei bestimmten Packungsmaterialien und betrieblichen Randbedingen kann die Spiralringpackung wieder eingesetzt werden. Hierdurch werden Material und Kosten eingespart.

Claims

Spiralringpackung mit einer äußeren Abstützung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung einen Packungsring (2) umschließt und die als eine radial und axial elastische, aus einem Metallband gewickelte Spirale (1) mit eingelagertem Füllstoff (3) ausgebildet ist, wobei die letzte Lage des Metallbandes ohne Füllstoff ist und wobei die gewickelte Spirale (1) die radiale Ausdehnung der Spiralringpackung nach außen hin begrenzt.
Spiralringpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallbandende verschweißt ist.
Verwendung der Spiralringpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 in einer Stopfbuchsanordnung mit einem Armaturengehäuse, das wenigstens eine Stopfbuchsraumwand aufweist, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Spiralringpackung in dem Armaturengehäuse unter Ausbildung eines radialen Abstandes zur Stopfbuchsraumwand.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Armaturengehäuse mehrere Spiralringpackungen gleicher Bauart deckungsgleich aufeinander liegen.
Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Packungsringes (2) etwa gleich dem Außendurchmesser einer durch die Stopfbuchsanordnung geführten Armaturenspindel ist.