DE1075910B - Stopfbuechsendichtung mit abgestuftem Druckgefaelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stopfbüchsendichtung für druckdichte Gehäusedurchführungen von schnelllaufenden Wellen oder Stangen, insbesondere an Heißwasserpumpen, mit Ringräumen zwischen den in axialen Abständen voneinander angeordneten Dichtungsringen und einer Entspannungsleitung für das abzudichtende Medium, die mehrere Drosselstellen aufweist und deren zwischen den einzelnen Drosselstellen liegende Teilabschnitte zur Erzielung eines gleichmäßigen Druckgefälles in der Dichtung jeweils mit je einem der Ringräume verbunden sind. Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung der Dichtung, welche auch bei hohen Geschwindigkeiten der Welle und hohen Drücken im Gehäuse betriebssicher ist.

Bei bekannten Stopfbüchsen mit unterteiltem Druckgefälle, die mehrere hintereinander angeordnete Dichtungsringe, Ringräume zwischen den Dichtungsringen und eine zwischen entsprechenden Drosselstellen jedem Ringraum verbundenen Ent-Spannungsleitung aufweisen, hat man bereits vor die Dichtungsringe einen Ringspalt vorgeschaltet, um das Eindringen von Fremdkörpern und damit eine vorzeitige Abnutzung der Dichtstelle zu verhindern. Dieser Ringspalt genügte aber nicht, um wirksam das Eindringen von Kesselstein und sonstigen feineren Niederschlägen in die Dichtungen und zu den Drosselbohrungen zu verhindern. Die Erfindung zeigt einen Weg, um das Verschmutzen der Stopfbüchse und das Verstopfen der Entspannungsleitung wirksam zu vermeiden.

Neuheitsgemäß umschließt das Stopfbüchsengehäuse die Welle zwischen dem abzudichtenden Druckraum und dem von dort aus ersten Dichtungsring in an sich bekannter Weise unter Bildung eines engen Ringspaltes, und dieser Ringspalt ist in der Nähe des ersten Dichtungsringes zu einer Ringnut erweitert, an die die Entspannungsleitung mit den Drosselstellen angeschlossen ist, wobei die radiale Weite des Ringspaltes kleiner ist als der kleinste Durchmesser der Drosselstellen.

Durch die Bemessung des Ringspaltes wird vorteilhaft das Vordringen von Fremdkörpern zu den Drosselbohrungen in der Entspannungsleitung und zu den Dichtungsstellen vermieden. Dies bedeutet einen großen Fortschritt, da gerade die Drosselstellen sehr empfindlich gegen Verschmutzung sind, und weiter die Abnutzung an den einzelnen Dichtringen auf das geringstmögliche Maß herabgesetzt wird.

Die Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Dichtung, teilweise geschnitten,

Fig. 2 einen Schnitt H-II der Fig. 1.

Mit 10 ist ein Teil eines Maschinengehäuses be-Stopfbüchs endichtimg
mit abgestuftem Druckgefälle

Anmelder:

Christopher Avery Schellens,
St. George, Me. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 4

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. August 1955

Christopher Avery Schellens, St. George, Me.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

zeichnet, in dem sich eine Flüssigkeit unter Druck befindet. Beispielsweise kann es sich um eine Speisepumpe für einen Dampfkessel handeln. Ein Ansatz des Maschinengehäuses bildet das Stopfbüchsengehäuse 12 für eine aus dem Gehäuse 10 heraustretende Welle oder Stange 14, die umläuft oder sich hin und her bewegt oder beide Bewegungen zugleich ausführt. In bekannter Weise ist der Teil der Welle 14, welcher in der Stopfbüchse lagert, mit einer auf die Welle aufgeschrumpften oder sonstwie befestigten Verschleißbüchse 15 versehen. Der Teil 16 des Stopfbüchsengehäuses, welcher sich unmittelbar an das Maschinengehäuse 10 anschließt, umschließt die Welle 14 mit einem geringen radialen Spiel von etwa 0,1 mm. Der sich daran anschließende Teil des Stopfbüchsengehäuses 12 umgibt die Welle mit einem wesentlich größeren Spiel. Innerhalb des Stopfbüchsengehäuses 12 sind Packungsgruppen 22, 24, 26 angeordnet, die aus je einem oder mehreren die Welle umschließenden Packungsringen bestehen. Zwischen dem aufeinanderfolgenden Packungsgruppen befindet sich je ein Hohlring 28, 30 mit einem oder mehreren Durchbrüchen 32.

Die Hohlringe 28, 30 wirken als Abstandshalter zwischen den Packungsgruppen und bilden Kammern 34 und 36 im Ansatz 12. Eine Stopfbüchsenbrille 38 ist am Ende der Stopfbüchse eingebaut und drückt auf die Packungsgruppe 26, und von dieser wird der Druck über die Hohlringe 28, 30 zu den anderen

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Packungsgruppen weitergeleitet. Die Brille 38 ist vorzugsweise so fest angezogen, daß geringe Mengen Leckflüssigkeit an den Packungen vorbeigelangen, um ihre Überhitzung durch die Reibung zu verhindern.

Um sämtliche Packungsringe richtig feucht zu halten, ohne daß hinter der Stopfbüchsenbrille zuviel Leckflüssigkeit austritt, und zur gleichmäßigen Verteilung des Druckgefälles auf die Packungsgruppen sind radial durch das Stopfbüchsengehäuse 12 führende, von den Kammern 34 und 36 ausgehende Bohrungen 42, 44 sowie eine radiale Bohrung 40 in dem Gehäuseteil 16 vorgesehen. Diese Bohrungen münden in Abständen voneinander in eine Entspannungsleitung, die als Rohr 46 ins Freie führt. Die Entspannungsleitung kann in bekannter Weise aus einer entsprechenden Anzahl von T-Stücken 50, 52 und 54 zusammengesetzt sein, die mit den einzelnen Bohrungen 40, 42, 44 verbunden sind. Die T-Stücke sind auf dem Stopfbüchsengehäuse 12 befestigt und so aneinandergereiht, daß sie eine durchgehende, in das Rohr 46 ausmündende Leitung 60 bilden, wobei die Bohrung 40 von einer Ringnut 61 in dem die Welle 14 mit geringem Spiel umgebenden Teil 16 des Stopfbüchsengehäuses 12 ausgeht. Die senkrechten Abzweigungen der T-Stücke 52 und 54 führen zu den Kammern 32 und 36. Das eine Ende des ersten T-Stückes 50 ist durch einen Deckel 62 verschlossen. Das andere Ende dieses T-Stückes enthält eine Drosselstelle 64, durch welche die aus dem T-Stück 50 nach dem anschließenden T-Stück 52 fließende Flüssigkeit hindurch muß. Ähnliche Drosselstellen 66 und 68 in den T-Stücken 52 und 54 vermindern ebenfalls den Durchfluß der Flüssigkeit durch die Leitung 60. Die von der Ringnut 61 zu der Bohrung 40 gelangende Flüssigkeit weist im wesentlichen denselben Druck auf, wie er im Innern des Maschinengehäuses 10 herrscht. Dieser Druck vermindert sich fortschreitend entsprechend dem Durchtritt der Flüssigkeit durch die Drosselstellen 64, 66, 68 bis zum Abflußrohr 46. Die Querschnittsfläche der Drosselstelle 64 ist wesentlich geringer als die Durchtrittsfläche, die durch das Spiel zwischen dem Teil 16 des Stopfbüchsengehäuses 12 und der Welle 14 an der Stelle, wo sie aus dem Maschinengehäuse 10 heraustritt, entsteht. Die Drosselstellen 66 und 68 in den anderen T-Stücken weisen denselben Querschnitt wie die Drosselstelle 64 auf. Der Druckabfall in jeder Drosselstelle ist deshalb etwa gleich groß. Da die Auslaß leitung 46 in einen (nicht gezeichneten) Sammeltank oder in einen anderen Behälter mit atmosphärischem Druck führt, ist der Druckabfall in jeder Packungsgruppe etwa gleich dem gesamten abzudichtenden Druck geteilt durch die Zahl der Packungsgruppen. Da die Packungsgruppen nur entsprechend diesem abzudichtenden Druckgefälle angezogen werden müssen, ist der gesamte auf die Welle wirkende Reibungsdruck wesentlich geringer als bei einer Stopfbuchse mit nicht abgesteiftem Druckgefälle.

Das geringe Spiel zwischen dem Teil 16 des Stopfbüchsengehäuses 12 und der Welle 14 wirkt wie ein Filter und verhindert, daß Grobteile aus dem Gehäuse zu der Drosselstelle 64 gelangen und sie verstopfen können, da die Breite des Ringspaltes geringer ist als der Durchmesser der Drosselöffnung. Grobteile, die groß genug sind, um die Drosselöffnungen zu verstopfen, können also entweder überhaupt nicht in den Ringspalt zwischen Welle und Gehäuseteil 16 eintreten, oder sie werden in dem Spalt so weit zerkleinert, daß sie auch durch die Drosselöffnung hindurchgehen. Der Ringspalt bildet somit ein sich dauernd selbst reinigendes Filter.

Die vorstehend an Hand des Ausführungsbeispieles geschilderte Aufteilung des Druckgefälles auf mehrere hintereinander angeordnete Dichtungsringe mit Hilfe von Drosselstellen in einer zur Dichtung parallel geschalteten Entspannungsleitung ist an sich bekannt. Für die Merkmale des Ausführungsbeispieles wird nur im Rahmen des Patentanspruches Schutz begehrt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Stopfbüchsendichtung für druckdichte Gehäusedurchführungen von schnellaufenden Wellen oder Stangen, insbesondere an Heißwasserpumpen, mit Ringräumen zwischen den in axialen Abständen voneinander angeordneten Dichtungsringen und einer Entspannungsleitung für das abzudichtende Medium, die mehrere Drosselstellen aufweist und deren zwischen den einzelnen Drosselstellen liegende Teilabschnitte zur Erzielung eines gleichmäßigen Druckgefälles in der Dichtung jeweils mit je einem der Ringräume verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem abzudichtenden Druckraum und dem von dort aus ersten Dichtungsring (22) liegende Teil (16) des Stopfbüchsengehäuses (12) die Welle (14) in an sich bekannter Weise unter Bildung eines engen Ringspaltes umschließt und daß dieser Ringspalt in der Nähe des ersten Dichtungsringes (22) zu einer Ringnut (61) erweitert ist, an die die Entspannungsleitung mit den Drosselstellen (64, 66, 68) angeschlossen ist, wobei die radiale Weite des Ringspaltes kleiner ist als der kleinste Durchmesser der Drosselstellen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 699 796, 706 180;
   französische Patentschrift Nr. 953 028;
   schweizerische Patentschrift Nr. 285 560;
   USA.-Patentschrift Nr. 1 836 776;
   deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 683 908.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 90Ϊ 730/262 2.60