DE2327280A1

DE2327280A1 - Dichtungspackung

Info

Publication number: DE2327280A1
Application number: DE2327280A
Authority: DE
Inventors: Helmut Gassert
Original assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Current assignee: Alfred Kaercher SE and Co KG
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1975-01-02

Description

DR.-INQ. DIPL.-fNQ. M. SC. DIPL.-PHYS. DR. ' OIPL.-PHYS.

HOGER-STELLRECHT-GPIESSBACH-HAECKER

PATENTANWÄL-EINSTUTTCART

A 40 129 m
u - 160

7. Mai 1973

Firma

Alfred Kärcher

7057 Winnenden

Leutenbacher Str.30 - 40

Dichtungspackung

Die Erfindung betrifft eine Dxchtungspackung für den Kolben in der Laufbuchse einer Kolbenpumpe, bei der zur Dichtung zwischen Kolben und Laufbüchse in einer Nut des Kolbens ringförmige Dicht- und Stützelemente angeordnet sind.

Kolbenpumpen werden zur Förderung von Flüssigkeiten verwendet, z. B. von Wasser. Dies geschieht durch einen Kolben, der in einer Laufbüchse hin- und herbewegt werden kann. Von der Kolbenbewegung gesteuerte Ventile sorgen dafür, daß durch eine Öffnung Flüssigkeit in die Laufbüchse einströmt.und durch eine andere öffnung vom Kolben wieder aus der Laufbüchse aus-

4098 81/00 20

A 40 129 ra

u - 160

7. Mai 1973

gestoßen wird. Der Kolben muß dabei den die Flüssigkeit enthaltenden Raum der Laufbüchse gegen den flüssigkeitsfreien Raum der Laufbüchse abdichten. In bekannten Kolbenpumpen wird dies dadurch erreicht, daß zwischen der Außenfläche des Kolbens und der Innenfläche der Laufbüchse Dichtelemente angeordnet sind. Dazu trägt der Kolben eine ringsum laufende Nut, in die we-

C "H Ά γ" γ* Q O

nigstens je ein ringförmiges,Dichtelement sowie ein ebenfalls ringförmiges Stützelement eingelegt sind. Der Raum, den die Dicht- und Stützelemente einnehmen, wird auf der einen Seite von der Nut des Kolbens und auf der anderen Seite von der Innenfläche der Laufbüchse begrenzt. Er wird bei bekannten Pumpen von den Dicht- und Stützelementen vollständig ausgefüllt.

Diese bekannte Anordnung zur Dichtung zwischen Kolben und Laufbüchse hat den Nachteil, daß das Material der Dichtelemente bei Förderung eines Mediums durch die Pumpe quillt. Da die Dicht- und Stützelemente den zwischen Kolben und Laufbüchse freibleibenden Raum vollständig ausfüllen, führt dies zu einem erhöhten Anpreßdruck der Dichtelemente an die Laufbüchse und dadurch zu einer Erhöhung der Reibungskraft zwischen Kolben und Laufbüchse. Diese verstärkte Reibung bewirkt einen vorzeitigen. Verschleiß der Dichtelemente und der Laufbüchse. Außerdem muß das Antriebsaggregat des Kolbens erhöhte Leistung aufweisen, da bei einer normalen Auslegung des Antriebs, ohne Berücksichtigung der Quellung, der Antrieb überlastet werden würde. Bei Förderung von heißem Wasser mit chemischen Zusätzen ist beispielsweise die Quellung des Dichtmaterials noch stärker ausgeprägt und verstärkt den bereits bei Förderung von kaltem Wasser auftretenden Effekt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Auswirkungen der Quellung des Dichtmaterials bei Kolbenpumpen, wie vergrößerte Reibung und verstärkte Abnutzung, auszuschalten.

- 3 40988 1/0020

A 40 129 πι
u - 16.0
7. Mai 1973 - *6 -

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein Stützelement der Dichtungspackung elastisch ausgebildet ist.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Laufbuchse mit Kolben und

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit erfindungsgemäßer Ausbildung eines Stützelementes.

Fig.. 1 zeigt einen Kolben 1 einer Kolbenpumpe, der in einer Laufbüchse 2 hin- und herbewegt v/erden kann, wie es durch den Pfeil 3 angedeutet ist. Die Bewegung des Kolbens 1 erfolgt durch ein nicht gezeigtes Antriebsaggregat, z. B. einen Motor. Der Kolben 1 ist durch einen Kolbenschaft 4 mit dem Antriebsaggregat verbunden.

Der Kolben 1 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem zylindrischen Kolbenkörper 5 und einem scheibenförmigen Verschlußteil Der Verschlußteil 6 ist auf der dem Kolbenschaft 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Kolbenkörpers 5 mit diesem verbunden. Diese Stirnseite des Kolbenkörpers 5 ist in der Mitte mit einer Gewindebohrung 7 und der Verschlußteil 6 ebenfalls in der Mitte mit einem Gewindestift 8 versehen, so daß der Verschlußteil 6 wie eine Schraube in den Kolbenkörper 5 hineingedreht und mit ihm verbunden werden kann. Andere Befestigungen des Verschlußteils 6 am Kolbenkörper 5 sind ebenfalls möglich, z. B. kann der Verschlußteil 6 mit mehreren Schrauben am Kolbenkörper 5 festgeschraubt werden.

AfIQRRI/Π non

u - 160
7. Mai 1973 -JK

Der Kolben 1 ist mit einer ringsum laufenden Nut 9 versehen, und zwar so, daß eine Seitenfläche und die Unterseite der Nut vom Kolbenkörper 5, die zweite Seitenfläche vom Verschlußteil 6 gebildet werden. Der von dieser Nut 9 gebildete Hohlraum im Kolben 1 wird nach außen von der Innenfläche der Laufbuchse 2 begrenzt. Er dient der Aufnahme einer Dichtungspackung 11, die eine Dichtung zwischen dem Kolben 1 und der Laufbuchse 2 bewirkt.

Die Dichtungspackung 11 besteht aus einem oder mehreren ringförmigen Dichtelementen 12 sowie aus einem oder mehreren ringförmigen Stiitzelementen 13. Die Dichtelemente 12 quellen bei Kontakt mit Flüssigkeiten und unterliegen dabei einer Volumenvergrößerung. Zur Kompensation dieser Volumenvergrößerung ist mindestens eines der Stützelemente 13 erfindungsgemäß elastisch ausgebildet.

kann daher die beim Quellen der Dichtelemente 12 auftretende Volumenvergrößerung reversibel aufnehmen und verhindert dadurch, daß die Dichtelemente 12 einen vergrößerten Druck auf die Innenfläche der Laufbüchse 2 ausüben. Dadurch wird gewährleistet, daß die Reibung zwischen Kolben 1 und Laufbüchse 2 bei verschieden starker Quellung der Dichtelemente 12 nahezu konstant bleibt. Dies führt zu einem geringeren Abrieb der Dichtelemente 12 an den Laufflächen der Laufbuchse 2 und erhöht dadurch die Lebensdauer der Pumpe. Diese Ausführungsform hat den weiteren Vorteil, daß bei zurückgehender Quellung

409881/0020

u - 1 60

7. Mai 1973 ' - &

aufgrund von Austrocknung der Pumpe oder aufgrund von Änderung des Fördermittels, die Dichtungselemente wegen der Elastizität des Stützelementes gegen die Laufbüchse gedrückt werden und eine wirksame Dichtung zwischen Kolben und Laufbuchse bilden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt ein solches elastisches Stützelement 13 einen Querschnitt, der so gestaltet ist, daß in der Nut 9 ein Leerraum 14 zur Kompensation der Volumenvergrößerung der Dichtelemente 12 frei bleibt. Als ein derartiges elastisches, ringförmiges Stützelement kann ein O-Ring Anwendung finden, der z. B. aus einem synthetischen Spezialkautschuk, insbesondere aus Copolymeren aus Butadien und Acrylnitril, wie z. B. Perbunan (Registriertes Warenzeichen), besteht.

Ein elastisches Stützelement, ζ. B. ein O-Ring, kann leicht nachträglich ohne bauliche Veränderungen in den Kolben eingebaut werden, indem der Verschlußteil 6 vom Kolbenkörper 5 gelöst wird und das nicht elastische, ringförmige Stützelement gegen ein elastisches Stützelement ausgetauscht wird. Es ist vorteilhaft, daß sich die Baulänge der Dichtungspackung 11 durch den Einbau eines elastischen Stützelementes nicht vergrößert und daß trotz der Vermeidung der von der Quellung der Dichtelemente 12 hervorgerufenen Nachteile keine Verteuerung der Packung eintritt.

Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß die Dichtungspackung 11 selbst bei erheblichem Verschleiß der Dichtelemente 12 aufgrund der Elastizität des Stützelementes 13 weiterverwendet werden kann, da sie mit fast unverminderter Kraft an die Laufflächen der Laufbüchse 2 angepreßt wird.

4098 81/0020

Claims

m οoon

u-160 ZS I I

7. Mai 1973 - $

Patentansprüche

Dichtungspaekung für den Kolben in der Laufbuchse einer Kolbenpumpe, bei der zur Dichtung zwischen Kolben und Laufbuchse in einer Nut des Kolbens ringförmige Dicht- und Stützelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Stützelement (13) der Dichtungspackung (11) elastisch ausgebildet ist.
2. Dichtungspackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Stützelement (13) einen solchen Querschnitt besitzt, daß in der Nut (9) ein Leerraum (14) zur Kompensation der Volumenvergrößerung der Dichtelemente (12) frei bleibt.
3. Dichtungspackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützelement (13) ein O-Rxng ist.
4. Dxchtungspackung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützelement (13) aus synthetischem Nitrilkautschuk besteht.
5. Dxchtungspackung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- (12) und Stützelemente (13) von einem Verschlußteil (6) in der Nut (9) des Kolbens (1) gehalten sind.

409881/002 0^: