DE1914800C2

DE1914800C2 - Sealing ring for use in stuffing boxes

Info

Publication number: DE1914800C2
Application number: DE19691914800
Authority: DE
Inventors: Henning Peter Vejle Cornelius
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-03-25
Filing date: 1969-03-22
Publication date: 1982-08-12
Also published as: GB1271231A; NO127985B; DK133443C; NL162462C; DK133443B; SE353948C; NL6904599A; NL162462B; SE353948B; DE1914800A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring zur Verwendung in Stopfbuchsen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sealing ring for use in stuffing boxes according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Dichtring ist durch die GB-PS 18/1901 bekanntgeworden. Dieser bekannte Dichtring besteht aus einem äußeren Trägerring, der aus mehreren Trägersegmenten aufgebaut ist, und aus einem Gleitring, der aus mehreren Gleitringsegmenten besteht Sowohl der Trägerring als auch der Gleitring bestehen in axialer Richtung jeweils aus zwei benachbarten getrennten Ringen, die in einem Dichtungsgehäuse gefangen sind. Der Entgegenhaltung ist zwar entnehmbar, daß die Trennfugen des Trägerringes und des Gleitringes versetzt zueinander angeordnet sind, da aber keine Haltemittel vorhanden sind, besteht dieSuch a sealing ring has become known from GB-PS 18/1901. This known sealing ring consists of an outer carrier ring, which consists of several carrier segments is constructed, and from a sliding ring, which consists of several sliding ring segments Both the carrier ring and the sliding ring each consist in the axial direction of two adjacent separate rings that are caught in a seal housing. The citation is true can be seen that the parting lines of the carrier ring and the sliding ring are offset from one another, there but there are no holding means, the Gefahr, daß sich die Gleitringe und die Trägerringe so gegeneinander verdrehen, daß die Trennfugen miteinander fluchten und somit die Abdichtung zunichte gemacht wird. Außerdem erfordert der ordnungsgemä-Be Zusammenbau dieses bekannten Dichtringes einige Mühe.Danger that the slip rings and the carrier rings so twist against each other so that the parting lines are flush with each other and thus destroy the seal is made. In addition, the proper assembly of this known sealing ring requires some Effort.

Durch die US-PS 11 88 455 ist ein Dichtring für Kolben bekanntgeworden, der aus einem einstückigen inneren Gleitring und zwei einstückigen Trägerringen ίο besteht Der innere Gleitring weist eine ringförmige V-förmige Ausnehmung auf, in die eine ringförmige komplementär zur Ausnehmung ausgebildete Rippe des Trägerdoppelringes eingreift Dieser Dichtring weist einen Zapfen auf, der mit dem inneren Gleitring verbunden ist und in die Trennfuge des äußeren Trägerringes eingreift und so ein zu großes Verdrehen des Träger- und Gleitringes relativ zueinander verhindert Aufgrund der V-förmigen Kupplungsteile der beiden Ringe ist eine Montage schwierig und wohl nur fabrikmäßig möglich. Der Zapfen verhindert zwar ein relatives Verdrehen der Ringe zueinander über das Maß der Trennfuge hinaus, er vermag aber nicht die Montage zu erleichtern und läßt eine relative Verschiebung der jeweils faber den Zapfen miteinander verbundenen Ringteile zu.By US-PS 11 88 455 is a sealing ring for Piston has become known, which consists of a one-piece inner sliding ring and two one-piece carrier rings ίο consists The inner sliding ring has an annular V-shaped recess into which an annular Complementary to the recess formed rib of the double carrier ring engages. This sealing ring has a pin that is connected to the inner sliding ring and into the parting line of the outer Carrier ring engages and thus prevents excessive rotation of the carrier and sliding ring relative to each other Both rings are difficult to assemble and probably only possible in the factory. The pin prevents one relative rotation of the rings to one another beyond the extent of the parting line, but it is not capable of assembly to facilitate and allows a relative displacement of the respective faber the pegs connected to one another Ring parts too.

Durch die DE-PS 4 04 894 ist ein Dichtririg für Kolbenstangen bekanntgeworden, der mehrere mehrteilige Gleitringe aufweist, die von mehreren radial nach innen spannenden Ringfedern umgeben sind und zusammen mit den Ringfedern in Kammeriringen gelagert sind. Die Ringfedern wirken als Deckringe. Ihre Schlitze sind versetzt zueinander und versetzt zu den Spalten zwischen den Segmenten der Gleitringe angeordnet Bei diesem bekannten Dichtring ist wegen Fehlens jeglicher Justierhilfen und Haltemittel der Zusammenbau schwer und damit der Austausch der Gleitringe teuer.DE-PS 4 04 894 a Dichtririg for piston rods has become known, which has several multi-part sliding rings, which of several radially inside exciting ring springs are surrounded and together with the ring springs in chamber rings are stored. The ring springs act as cover rings. Their slots are offset from one another and offset from the Gaps arranged between the segments of the sliding rings In this known sealing ring is due In the absence of any adjustment aids and holding means, the assembly is difficult and thus the replacement of the Sliding rings expensive.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestehtThe object of the present invention is

deshalb darin, einen Dichtring der eingangs genanntentherefore, a sealing ring of the aforementioned

Art so auszubilden, daß der Zusammenbau erleichtertKind to train so that the assembly easier

und damit der Austausch der Gleitringe solcherand thus the replacement of the slip rings of such

Dichtringe kostensparend durchführbar istSealing rings can be carried out in a cost-saving manner

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann aus jeweils einem Trägerringsegment und zwei Gleitringsegmenten eine Vormontage-Baueinheit gebildet werden, welche den Zusammenbau der vielen Einzelelemente erleichtert, wodurch dann auch das Einsetzen in so die Aufnahmenuten von Stopfbuchsen erleichtert und der Austausch der Gleitringe einfacher und kostensparender durchführbar ist.This object is achieved by the design specified in the characterizing part of claim 1. Due to the design according to the invention, a pre-assembly unit can be formed from one carrier ring segment and two sliding ring segments each, which facilitates the assembly of the many individual elements, which then also enables the insertion into so the grooves of the stuffing boxes are made easier and the sliding rings can be replaced more easily and cost-effectively.

Zweckmäßige und vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnetAppropriate and advantageous further developments of the object solution according to the invention are in the Characterized subclaims

Durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 wird eine gewisse Vorspannung erzeugt. Hierdurch erhalten die Segmente des Gleitringes eine Art Eigenelastizität, wodurch eine Anlage der Gleitringe auch an solchen Kolbenstangen gesichert ist, deren Querschnitt nicht genau kreisförmig istThe development according to claim 3 generates a certain bias. Obtained by this the segments of the sliding ring have a kind of inherent elasticity, which means that the sliding rings also rest against them Piston rod is secured, the cross-section of which is not exactly circular

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtIn the following an embodiment of the invention is described with reference to the drawing. It shows F i g. 1 einen Schnitt durch einen in einer Stopfbuchse angeordneten erfindungsgemäßen Dichtring,F i g. 1 shows a section through a sealing ring according to the invention arranged in a stuffing box,

F i g. 2 eine Vergrößerung eines Teils der Schnittdarstellung nach Fig. 1,F i g. 2 an enlargement of part of the sectional view according to FIG. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsge-F i g. 3 a perspective view of the invention

mäßen Dichtringes, undcorrect sealing ring, and

F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Teil des Dichtringes nach F i g. 3.F i g. 4 is a plan view of part of the sealing ring according to FIG. 3.

In den Figuren der Zeichnung sind jeweils gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.In the figures of the drawing, the same components are provided with the same reference numbers.

Der Dichtring weist einen äußeren Trägerring 2 auf, der in vier Ringsegmente unterteilt ist, an seinem Außenumfang eine umlaufende Ausnehmung 4 und am Innenumfang zwei ringförmige Ausnehmungen 6 aufweist, die durch eine ringförmige Wand 8 geringer Höhe (z.B. V₂mm) voneinander getrennt sind. Der Dichtring weist ferner zwei Gleitringe 10 und 14 auf, die jeweils in vier Segmente unterteilt sind und am Außenumfang mit ehier ringförmigen Erhebung 12 versehen sind, die in die Ausnehmungen 6 der Trägerringsegmente eingreift, so daß die Segmente der Gleitringe 10 und 14 fest und zusammengehalten und unkippbar in dem Trägerring gehalten sind. Die ringförmige Erhebung 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Ringbund ausgebildet.The sealing ring has an outer carrier ring 2, which is divided into four ring segments, has a circumferential recess 4 on its outer circumference and two annular recesses 6 on the inner circumference, which are separated from one another _{by an annular wall 8 of small height (e.g. V 2 mm).} The sealing ring also has two sliding rings 10 and 14, each divided into four segments and provided on the outer circumference with a ring-shaped elevation 12 that engages in the recesses 6 of the carrier ring segments so that the segments of the sliding rings 10 and 14 are held together firmly and are held in the carrier ring in such a way that they cannot be tilted. The annular elevation 12 is designed as an annular collar in the illustrated embodiment.

Wie insbesondere aus Fig.3 hervorgeht, sind alle Spalte zwischen benachbarten Ringsegmenten zueinander versetzt angeordnet Zur umfangsmäßigen Fixierung der Trägerring- und Gleitringsegmente relativ zueinander sind die Gleitringsegmente mit einer radialen Ausnehmung versehen, in die radiale Haltezapfen 18 eingreifen, die in der ringförmigen Ausnehmung 6 der Trägerringsegmente angeordnet sind. Die Trägerringsegmente sind über die Haltezapfen 18 jeweils mit zwei benachbarten Gleitringsegmenlen lösbar verbunden, wobei die Enden dieser beiden Gleitringsegment.e, die in dasselbe Trägerringsegment eingesetzt sind, relativ zueinander und zu den Enden der Trägerringsegmente versetzt angeordnet sind und in Umfangsrichtung relativ zu den Enden der anderen Trägerringsegmente verschiebbar sind. In der am Außenumfang des Trägerringes 2 umlaufenden Ausnehmung 4 ist eine umlaufende Wendelfeder 20 angeordnet, die einen radial nach innen wirkenden Druck auf die Trägerringsegmente und damit auf den Gleitring ausübt.As can be seen in particular from Figure 3, are all Gaps between adjacent ring segments arranged offset to one another for circumferential fixation the carrier ring and sliding ring segments relative to each other are the sliding ring segments with a Provided radial recess into which radial retaining pins 18 engage, which are in the annular recess 6 the carrier ring segments are arranged. The carrier ring segments are each with the retaining pin 18 two adjacent sliding ring segments releasably connected, the ends of these two sliding ring segments. which are inserted into the same carrier ring segment, relative to one another and to the ends of the carrier ring segments are arranged offset and in the circumferential direction relative to the ends of the other carrier ring segments are movable. In the circumferential recess 4 on the outer circumference of the carrier ring 2 is a circumferential helical spring 20 is arranged, which exerts a pressure acting radially inward on the carrier ring segments and thus exerts on the slip ring.

In den F i g. 1 und 3 umgibt der Dichtring eine strichpunktiert schematisch dargestellte Stange. Der Dichtring ist im nicht abgenutzten Zustand dargestellt, in dem sich zwischen allen benachbarten Enden zweier Segmente Spalte 22 befinden. In der F i g. 1 ist ferner die Anordnung des Dichtringes in einer Ausnehmung 24 einer Stopfbuchse 26 dargestellt. Der Dichtring liegt mit den inneren Flächen der Gleitringe 10 und 14 dicht an der Oberfläche der Stange (Kolbenstange) a an. Da die Spalte 22 nur nach einer Seite hin offen und gegenseitig versetzt angeordnet sind, ist ein Entweichen von Luft oder Flüssigkeit zwischen Stangenoberfläche und Dichtringfläche praktisch ausgeschlossen.
Außer für Kolbenstangen eignet sich der Dichtring in gleicher Weise für Stopfbuchsen von Schrauben wellen; in diesem Fall kann die Oberfläche der Gleitringe mit einer Schraubennut versehen sein, deren Steigung in bezug zur Richtung der Drehung der Welle entgegengerichtet ist, so daß Lecköl in den Rcurn vor dem Gleitring befördert wird.In the F i g. 1 and 3, the sealing ring surrounds a rod shown schematically in dash-dotted lines. The sealing ring is shown in the non-worn state, in which there are gaps 22 between all adjacent ends of two segments. In FIG. 1 also shows the arrangement of the sealing ring in a recess 24 of a stuffing box 26. The sealing ring lies with the inner surfaces of the sliding rings 10 and 14 tightly against the surface of the rod (piston rod) a. Since the gaps 22 are only open to one side and are mutually offset, the escape of air or liquid between the rod surface and the sealing ring surface is practically impossible.
Except for piston rods, the sealing ring is equally suitable for stuffing boxes of screw shafts; In this case, the surface of the sliding rings can be provided with a helical groove, the pitch of which is opposite to the direction of rotation of the shaft, so that leakage oil is conveyed into the Rcurn in front of the sliding ring.

Wenn sich die Gleitringe 10 und 14 während der Hin- und Herbewegung der Kolbenstange oder der Drehung der Welle abnutzen, drückt die Wendelfeder 20 den ίο Dichtring weiter zusammen, wodurch die Abdichtung aufrechterhalten wird.If the slip rings 10 and 14 during the reciprocating movement of the piston rod or the rotation the shaft wear, the helical spring 20 presses the ίο sealing ring further together, whereby the seal is maintained.

Haben sich die Spalte 22 fast geschlossen und hat sichThe column 22 has almost closed and has closed

die Oberfläche der Gleitringe 10 und 14 soweit abgenutzt, daß der Trägerring 2 mit der Vorderkante der Ausnehmung 24 in der Stopfbuchse 26 fluchtet, so muß der Gleitring ausgetauscht werden. Hierzu wird zunächst die Stopfbuchse in herkömmlicher Weise auseinandergenommen, und anschließend werden die Enden der Wendelfeder 20 gelöst. Die Segmente des Trägerringes 2 werden von den Segmenten des Gleitringes getrennt und durch neue Gleitringsegmente ersetzt Danach wird der Dichtring wieder auf die Stange aufgesetzt, die Wendelfeder 20 wird wieder in die Ausnehmung 4 eingesetzt, und danach wird die Stopfbuchse wieder um den Dichtring geschlossen.the surface of the sliding rings 10 and 14 worn so far that the carrier ring 2 with the front edge the recess 24 in the stuffing box 26 is aligned, so the sliding ring must be replaced. For this purpose, the stuffing box is first used in a conventional manner taken apart, and then the ends of the helical spring 20 are released. The segments of the Carrier ring 2 are separated from the segments of the sliding ring and replaced by new sliding ring segments Then the sealing ring is placed back on the rod, the helical spring 20 is again in the recess 4 is inserted, and then the stuffing box is closed again around the sealing ring.

Die Segmente des Gleitringes können eine Krümmung aufweisen, die etwas von der Krümmung des Trägerringes abweicht, wie es in F i g. 4 gezeigt ist. Hierdurch wird eine gewisse Vorspannung erzeugt.
In der Praxis wird durch die unterschiedliche Krümmung der Abstand der Mitten der Segmente des Gleitringes vom Trägerring in der Größenordnung von Vio—Vio mm bei einem Dichtringdurchmesser von ungefähr 250 mm gewählt.The segments of the sliding ring can have a curvature that differs somewhat from the curvature of the carrier ring, as shown in FIG. 4 is shown. This creates a certain preload.
In practice, due to the different curvature, the distance between the centers of the segments of the sliding ring and the carrier ring is selected in the order of magnitude of Vio-Vio mm with a sealing ring diameter of approximately 250 mm.

Der Trägerring kann aus Gußeisen bestehen, und die Gleitringe können aus Bronze oder irgendeinem anderen verschleißfesten Material einschließlich Gußeisen bestehen. Bei einem Dichtring der oben genannten Größe kann die gesamte radiale Dicke des Gleitringes wie auch die Höhe der einzelnen Ringe bei ungefähr 10mm liegen. Für diesen Fall zeigt die Fig.2 die richtigen Abmessungen.The support ring can be made of cast iron and the slip rings can be made of bronze or any other wear-resistant material including cast iron. With a sealing ring of the above Size can be the total radial thickness of the sliding ring as well as the height of the individual rings at approximately 10mm. In this case, Figure 2 shows the correct dimensions.

Zwischen den beiden Gleitringen 10 und 14 könnenBetween the two slip rings 10 and 14 can

noch weitere Gleitringe angeordnet werden. Die ringförmige Ausnehmung des Trägerringes braucht nicht den dargestellten rechteckigen Querschnitt aufzuweisen, sondern kann geneigte Seitenwandungenstill further slip rings can be arranged. The annular recess of the carrier ring needs does not have the illustrated rectangular cross-section, but can have inclined side walls

haben. Entsprechend komplementär dazu kann der Außenumfang des Gleitringes ausgestaltet sein.to have. The outer circumference of the sliding ring can be designed in a correspondingly complementary manner.

so Es ist auch möglich, den Dichtring so auszubilden, daß die einzelnen Teile umgekehrt angeordnet sind, so daß ein nach außen spannender Dichtring entsteht, der beispielsweise als Kolbenring zur Abdichtung einerIt is also possible to design the sealing ring so that the individual parts are reversed so that an outward tensioning sealing ring is created, for example as a piston ring to seal a

- Zylinderinnenwandung dienen kann.- Can serve the inner wall of the cylinder.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Dichtring zur Verwendung in Stopfbuchsen mit einem äußeren Trägerring, der aus mehreren Trägerringsegmenten gebildet ist, die mit am Innenumfang verlaufenden ringförmigen Ausnehmungen versehen sind, ferner mit inneren Gleitringen, die jeweils aus mehreren Gleitringsegmenten gebildet sind, die am Außenumfang mit einer ringförmigen rippenartigen Erhebung versehen sind, die in die Ausnehmungen der Trägerringsegmente eingreift, ferner mit einer außen um den Trägerring herum angeordneten Feder, die einen radial nach innen wirkenden Druck auf die Trägerringsegmente und damit auf den Gleitring ausübt, der dadurch gegen die Oberfläche eines abzudichtenden zylindrischen Körpers gedrückt wird, wobei die Trennfugen der Gleitringsegmente und der Trägerringsegmente in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in axialer Richtung hintereinander angeordnete Gleitringe (10, 14) in der ringförmigen Ausnehmung (6) lediglich eines in axialer Richtung ungeteilten Trägerringes (2) axial gefangen angeordnet sind, daß zur umfangsmäßigen Fixierung der Trägerring- und Gleitringsegmente relativ zueinander die Gleitringsegmente mit einer radialen Ausnehmung versehen sind, in die in der ringförmigen Ausnehmung (6) der Trägerringsegmente (2) angeordnete radiale Haltezapfen (18) lösbar eingreifen, daß die Trägerringsegmente über die Haltezapfen jeweils mit zwei axial benachbarten Gleitringsegmenten lösbar verbunden sind, derart, daß die Enden dieser beiden in dasselbe Trägerringsegment eingesetzten Gleitringsegmente relativ zueinander und zu den Enden der Trägerringsegmente versetzt angeordnet sind und in Umfangsrichtung relativ zu den Enden der anderen Trägerringsegmente verschiebbar sind.1. Sealing ring for use in stuffing boxes with an outer carrier ring consisting of several Carrier ring segments are formed which are provided with annular recesses running on the inner circumference, furthermore with inner sliding rings, each of which consists of a plurality of sliding ring segments are formed, which are provided on the outer circumference with an annular rib-like elevation, which engages in the recesses of the carrier ring segments, furthermore with an outside around the carrier ring arranged around the spring, which exerts a radially inward pressure on the carrier ring segments and thus exerts on the sliding ring, which is thereby pressed against the surface of a cylindrical body to be sealed, the parting lines the sliding ring segments and the carrier ring segments are arranged offset from one another in the circumferential direction are characterized in that two sliding rings (10, 14) arranged one behind the other in the axial direction in the annular recess (6) only one support ring (2) which is undivided in the axial direction is arranged axially captured that for the circumferential fixation of the carrier ring and sliding ring segments relative to one another, the sliding ring segments are provided with a radial recess are, in which in the annular recess (6) of the carrier ring segments (2) arranged radial retaining pins (18) detachably engage, that the carrier ring segments each with two axially over the retaining pin adjacent sliding ring segments are releasably connected in such a way that the ends of these two in the same Carrier ring segment used sliding ring segments are arranged offset relative to one another and to the ends of the carrier ring segments and in Are circumferentially displaceable relative to the ends of the other carrier ring segments.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring mit einem äußeren Ringbund ausgebildet ist, der radial herausnehmbar in die haltende Rille in den Trägerring derart eingesetzt ist, daß er gegen axiale Verschiebungen in der Rille gesichert ist2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the sliding ring with an outer Annular collar is formed, which is radially removable in the holding groove in the carrier ring in such a way is used that it is secured against axial displacement in the groove

3. Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente des Gleitringes aus einem verschleißfesten elastischen Material bestehen und eine Krümmung aufweisen, die etwa von der Krümmung des Trägerringes abweicht.3. Sealing ring according to claim 1 or 2, characterized in that the segments of the sliding ring consist of a wear-resistant elastic material and have a curvature that is approximately deviates from the curvature of the carrier ring.