DE1946805A1 - Dichtung fuer Kolbenstangen und Kolben von Kolben-Pumpen und-Verdichtern und fuer Wellen von Kreisel-Pumpen und -Verdichtern - Google Patents

Description

• Dichtung für Kolbenstangen und Kolben von Kolben-Pumpen und -Verdiohtern und für Wellen von Kreisel-Pumpen und -Verdiehtern Die Erfindung betrifft eine Dichtung für Kolbenstangen und Kolben von Kolben-Pumpen und -Verdichtern und für Wellen von Kreisel-Pumpen und -Verdiohtern, die aus Stützringen und Dichtringen besteht und in einer Dichtungseinheit zusammengefaßt ist.
• Bei derartigen Dichtungen ist es erforderlich, den Druckraum gegen die Umgebung - entweder gegen den Atmosphärendruck oder gegen einen Sperrmitteldruck - abzudichten, und außerdem sollen bei Kolbenmaschinen die Diohtungen noch den abzudichtenden Kolbenstangen bzw. Kolben eine Führung geben. Diese Diohtungen dürfen also, da besondere Führungsbüchsen für die absudiohtenden Teile nicht vorgesehen sind, keine Querbeweglichkeit haben. Sie sollen ferner möglichst wenig Reibungswärme erzeugen, einen geringen Verschleiß zeigen und dazu eine große Diohtigkeit besitzen.
• Ee ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse, viele Lösungen desselben Lösungsprinzips zur Anwendung zu bringen. Bei in diesem Lösungsprinzip ist die Dichtung/einer konzentrischen Aufnahme-Bohrung um zum Beispiel die Kolbenstange angeordnet.
• Es werden zur Dichtung weiche Dichtringe aus Zopfmaterial oder anderem Material zwischen geschlossenen n Stützringen angeordnet.
• Bei höheren Drücken werden oft abwechselnd Stütz- und Dichtringe gesetzt. Die Schmierverhältnisse werden gegebenenfalls durch besondere Ringe zur Schmiermittel-Einführung und -Verteilung verbessert (Handbuch nDiohtelemente" Band II, Asbest- und Gummiwerke Martin Merkel KG, Hamburg - Wilhelmsburg, Ausgabe 1965). Bei den bisher bekannten Lösungen ist es jedoch bei höheren Drücken (etwa über 200 atü) erforderlich, besondere Führungsbüchsen zu verwenden. Außerdem müssen die genannten geschlossenen Stützringe am Beispiel der Kolbenstange ein so bemessenes Spiel haben, daß es zu keiner allseitigen Berührung kommt, da dann der Ring durch örtliche Erwärmung nach innen wäohat und klemmt. Daduroh wird der Wärmeumsatz erhöht, es kommt zu einer Art Kettenreaktion, die entweder zum Krummwerden der Kolbenstange, zu einer Zerstörung der Kolbenstangen-Oberfläohe oder - in einer Vielzahl von Pällen beobachtet - zum Abreißen der Kolbenstange führt. Infolge des unumgänglichen Spiels zwischen den inneren Oberflächen der geschlossenen Stützringe und der Kolbenstangen-Oberfläche ergibt sich für die weiohen Diohtringe, daß sie infolge der aufgebrachten Anpreßkräfte und des abzudichten den Druckes in den Ringspalt zwischen den beiden genannten Flächen hineinfließen. Daduroh tritt ein relativ hoher Verschleiß auf. Dieser Nachteil gilt für alle Materialien und Auführungsformen weicher Dichtringe bei Verwendung von gesohloasenen Stützringen mit Spiel zur Kolbenstange.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Dichtungen zu schaffen, die einen möglichst niedrigen Verschleiß haben, möglichst wenig Reibungswärme erzeugen, große Dichtigkeit besitzen und die Kolbenstange und den Kolben von Kolbenmaschinen ohne Verwendung besonderer Führungsbüchsen führen können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus festem Material mit guter Gleiteigenschaft bestehenden Stützringe jeweils eine etwa radial verlaufende Bruchstelle aufweisen, ihr Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Kolbenstange bzw. des Kolbens oder der Welle ist und das Spiel zwischen dem Außendurchmesser der sitzringe und dem Durchmesser der Aufnahmebohrung des Gehäuses als Lagerspiel ausgebildet ist.
• Soll die Dichtung für Drücke bis etwa 200 atü Verwendung finden, so besteht nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung eine Dichtungseinheit aus mehreren Dichtringen und zwei dazu flankiert angeordneten Stützringen.
• nach Für relativ hohe Drücke über zirka 200 atü istÇder Erfindung in einer Dichtungseinheit, die aus mehreren Stütsringen und Dichtringen zusammengesetzt ist, jeweils ein Dichtring von zwei Stützringen eingeschlossen.
• Bei besonders hohen Beanspruchungen der Dichtung bzw. bei einer Abdichtung gegen den Durchtritt von Medien mit geringer Sohmierwirkung ist ein Ring zur Schmiermittel-Einführung und - Verteilung vorgesehen.
• Für die Arretierung einer Dichtungseinheit im Gehäuse gegen den Druck des Mediums und für das Nachspannen der Dichtungseinheit nach Verschleiß von Dichtungsmaterial ist nach einer ferneren Ausgestaltung der Erfindung ein in axialer Richtung nachstellbarer RiFg an dem für das Einbringen der Dichtung offenen Ende des Gehäuses vorhanden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Kolbenstangendiohtung für relativ niedrige Drücke (bis etwa 200 atü), Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Kolbenstangendichtung für relativ hohe Drücke (über zirka 200 atü), Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Kolbenstangendichtung mit Dichtringen in Porm von Dachmanschetten-Pakkungen und einem besonderen Ring Zur Schmiermittel-Einführung und -Verteilung und Fig. 4 eine Ansicht eines ge@rochenen Stützringes.
• Die Kolbenstange 1 soll an ihrer Oberfläche verdichtet werden, 80 daß das Medium mit dem Druck p nicht an die Atmosphäre A gelangen kann. Zwischen den Stützringen 4 sind Dichtringe aus weichen Werkstoffen angeordnet. Es können beispielsweise Diohtringe 5 mit Rechteokprofil aus Zopfmaterial oder anderem Material verwendet werden. Auch die Verwendung von z.B. anderen Diohtringen 6, 6a, 6b als Dachmanschetten-Packungen ist möglich. Die Reihenfolge von Stützringen und Dichtringen kann je nach Beanspruchung, wie Druck, Temperatur und Art des Mediums, abgewandelt werden. Bei besonders hohen Beanspruchungen bzw. bei Medien mit geringer Schmierwirkung kann bei allen gezeigten Ausführungen der besondere, durch Ausnehmungen für eine Schmiermittel-Einführung und -Verteilung kenntlichgemachte Ring 7 angeordnet werden. Der Ring 3 hält die Dichtung im Gehäuse 2 gegen den Druck p und gestattet über bekannte Ausführungen, wie z.B. Flansch mit Schrauben oder Gewindestück, ein Nachziehen bei Verschleiß von Dichtmaterial. Der gebrochene Stützring 4 ist 80 hergestellt, daß sein Innendurchmesser d3 etwas kleiner als der Außendurchmesser dK der Kolbenstange ist. Zum Einbau wird der Stützring radial gebrochen, so daß die Bruchstelle 8 gemäß Fig. 4 entsteht. Beim Einlauf wird sioh diese schließen, so daß der Stützring 4 spielfrei zur Kolbenstange 1 ist. Die Bruchstelle 8 schließt dabei ebenfalls dicht Nach dem Einlauf gehen die Anpreßkraft des Stützringe 4 auf die Kolbenstange 1 und damit der Verschleiß auf vernachlässigbar kleine Werte zurück. Daduroh bleibt die Spielfreiheit für lange Zeit erhalten.
• Die Aufgabe der Bruchstelle 8 besteht weiterhin darin, daß bei örtlichem Anlauf der Kolbenstange und dadurch bedingter örtlicher Erwärmung bzw. örtlicher Übertemperatur der Stützring 4 keine erhöhte Reibung erfährt, weil er sich infolge der Bruchstelle 8 leicht öffnen kann. Infolge der gewährleisteten Spielfreiheit der Stützringe 4 können die weiohen Dichtringe 5; 6, 6a, 6b nioht in Spalte an der Kolbenstange 1 hineinfließen und haben damit eine hohe Lebensdauer. Der Außendurchmesser dS des Stützrings 4 wird so groß bemessen, daß nach dem Einlauf bzw.
• nach dem Schließen des anfänglichen Spalts an der Bruohstelle 8 eine gute Führung der Kolbenstange 1 gewährleistetist.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Stützringe 4 zur Führung der Kolbens tange 1 herangezogen werden, daß sie durch örtliche Übertemperaturen keine erhöhten Reibungen erfahren und dadurch eine große Lebensdauer haben. Die erreichte Spielfreiheit ergibt den Vorteil, daß die weichen Dichtringe 5; 6, 6a, 6b ebenfalls von großer Lebensdauer sind.

Claims (6)

ratentansprüche

1. Dichtung für Kolbenstangen und Kolben von Kolben-Pumpen und -Verdichtern und für Wellen von Kreisel-Pumpen und -Verdichtern, die aus Stützringen und Dichtringen besteht und in einer Dichtungseinheit zusammengefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus festem Material mit guter Gleiteigenschaft bestehenden Stützringe (4) jeweils eine etwa radial verlaufende Bruchstelle (8) aufweisen, ihr Innendurchmesser (d) geringfügig kleiner als der Außendurchmesser (dK) der Kolbenstange (1) bzw.

des Kolbens oder der Welle ist und das Spiel zwischen dem Außendurchmesser (ds) der Stützringe (4) und dem Durchmesser (dA) der Aufnahmebohrung des Gehäuses (2) als Lagerspiel ausgebildet ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtungseinheit aus mehreren Dichtringen (5) und zwei dazu flankiert angeordneten Stützringen (4) besteht (Fig. 1).

3. Dichtung naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß in einer Dichtungseinheit, die aus mehreren Stützringen (4) und Dichtringen (5) zusammengesetzt ist, Jeweils ein Dichtring (5) von zwei Stützringen (4) eingeschlossen ist (Fig. 2).

4. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtringe (6, 6a, 6b) vorhanden sind, die wie gezeichnet als Dachmanschetten-Packung ausgebildet sind oder auch abgewandelte Formen haben können, zOB. sogenannte Lippen- oder Nutring-Packungen.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (7) zur Schmiermittel-Einführung und -Verteilung vorgesehen ist (Fig. 3).

6. Dichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein in axialer Richtung nachstellbarer Ring (3) an dem für das Einbringen der Dichtung offenen Ende des Gehäuses (2) vorhanden ist.

L e e r s e i t e