DE2758197A1

DE2758197A1 - Flecht-packung

Info

Publication number: DE2758197A1
Application number: DE19772758197
Authority: DE
Inventors: Peter F Kozlowski
Original assignee: Chesterton AW Co
Current assignee: Chesterton AW Co
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1978-07-06
Also published as: JPS6123424B2; IT1091540B; ES465331A1; AU511574B2; MX147221A; FR2375516B1; AU3154977A; BR7708680A; FR2375516A1; GB1563975A; US4100835A; ZA777458B; NZ185926A; JPS53102452A; CA1055288A; AR214657A1

Description

A.W. CHESTERTON COMPANY Middlesex Industrial Park Route 93, Stoneham, Massachusetts, U.S.A.

Flecht-Packung

Die Erfindung betrifft eine Flecht-Packung mit mehreren verflochtenen Strängen.

Flecht-Packungen werden gewerblich für verschiedenste Dichtzwecke sehr häufig angewendet. Normalerweise bestehen derartige Packungen aus Flachs, Jute, Asbest oder Kunstfasern, z. B. Polytetrafluoroäthylen-Fasern, die zu Garnen (Fäden) oder Strängen zusammengefaßt und zusammen um Seelen-Stränge geflochten werden. Normalerweise ergibt sich dadurch eine Packung mit quadratischem Querschnitt und Fischgräten-Flechtmuster in Achsrichtung entlang der Packung (vgl. z. B. US-PS 3 646 816).

Derartige bestehende Packungen haben allerdings den Nachteil, daß sie bei Anordnung um eine Welle keine gleichmäßige Faserdichte gewährleisten. Wenn sie um eine Welle gewickelt werden, werden die Packungs-Fasern am Innendurchmesser zusanunengedrückt und am Außendurchmesser verlängert. Infolgedessen wird der anfangs quadratische Packungs-Querschnitt in einen trapezartigen Querschnitt geändert, der

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einen Leck-Weg mit sich bringt, der am Außendurchmesser größer als am Innendurchmesser ist. Außerdem ist das Dichtverhalten typischer Packungen statisch, und eine beträchtliche Kompression ist zur ordnungsgemäßen Abdichtung erforderlich. Die Packungs-Kompression, um Lecks unter Kontrolle zu bringen, bewirkt einen erhöhten Druck auf die Welle und verdrängt Schmiermittel aus der Packung, überhitzt die Packung und verkürzt damit deren Lebensdauer und trägt schließlich zur Wellenabnutzung bei.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Packung zu schaffen, die eine gleichmäßigere Querschnittsdichte bei Wickeln um eine Welle od. dgl. zeigt, um die zum Abdichten erforderliche Zusammenpressung zu verringern und damit die Packungs-Lebensdauer zu erhöhen und die Wellenabnutzung zu verringern, insbesondere soll die Packung bei Gebrauch an einer Welle ein hydrodynamisches Dichtverhalten zeigen, um die für das Abdichten erforderliche Zusammenpressung weiter zu verringern,und insbesondere soll die Packung einfach und wirtschaftlich mit herkömmlichen Vorrichtungen herstellbar sein.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß die Packung mehrere Stränge hat, die miteinander zu einem gestreckten Geflecht verflochten sind, dessen normaler Drall in der einen Richtung verläuft, während die Umflecht-Stränge kontinuierlich in der entgegengesetzten Richtung gewendelt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. IA eine isometrische Ansicht der Packung mit schematisch angedeutetem Querschnitt;

Fig. IB ähnlich Fig. IA die Packung, nachdem sie imprägniert und entsprechend einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt verformt worden ist;

Fig. 2 eine isometrische mehr schematische Ansicht einer Flechtmaschine zur Herstellung der Packung;

Fig. 3 in größerem Maßstab eine schematische Draufsicht auf den Klöppel-Tisch der Flechtmaschine von Fig. 2;

Fig. 4 eine isometrische Ansicht der Packung, aus der teilweise das Geflecht der Packungs-Stränge ersichtlich ist; und

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Stopfbuchse, die die Verwendung der Packung bei einer Welle zeigt.

Die Packung selbst ist in Fig. IA, IB und 4 abgebildet, Gemäß diesen Figuren hat die Packung 10 einen mittigen Seelen-Strang 12 und mehrere (hier vier) äußere Seelen-Stränge 14. Die Seelen-Stränge 12 und 14 haben jeweils mehrere Fäden aus ausgewählten Packungs-Fasern. Um die Seelen-Stränge und 14 sind mehrere Umflecht-Stränge 16 geflochten.

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Die Umflecht-Stränge l6 sind so um die äußeren Seelen-Stränge Ik geflochten, daß jeder Umflecht-Strang 16 sich über einen äußeren Seelen-Strang Ik an der Packungs-Oberfläche, unter dem nächsten benachbarten äußeren Seelen-Strang benachbart zum mittigen Seelen-Strang 12 und über dem nächsten benachbarten äußeren Seelen-Strang Ik erstreckt, wobei dieses Muster sich in Längsrichtung der Packung 10 fortsetzt.

Die Umflecht-Stränge 16 sind sämtlich grundsätzlich in einer einzigen Richtung gewendelt, so daß sie eine gewendelte Verteilung paralleler Umflecht-Stränge 16 auf der Packungs-Oberfläche bilden.

Die Umflecht-Stränge 16, die sich über einem äußeren Seelen-Strang Ik und darüber hinaus erstrecken, erstrecken sich zwischen Umflecht-Strängen 16 am nächsten benachbarten äußeren Seelen-Strang, wenn sie sich dann darunter erstrekken. Infolgedessen ergibt sich ein größeres Flecht-Muster, das durch hochstehende Wülste charakterisiert ist, wenn die Umflecht-Stränge 16 sich über die äußeren Seelen-Stränge Ik erstrecken, wobei Nuten oder Vertiefungen dazwischen auftreten. Die äußeren Seelen-Stränge Ik erstrekken sich gewendelt entlang der Packungs-Oberfläche in einer Richtung entgegengesetzt zur Wendelrichtung der Umflecht-Stränge 16 und bilden zusammen mit den Umflecht-Strängen, die Wülste und Vertiefungen erzeugen, ein Geflecht mit einem normalen gewendelten Drall des größeren Plechtmusters entgegengesetzt zur Wendelrichtung der Umflecht-Stränge.

Zur Herstellung einer Packung 10 wie eben beschrieben wird eine herkömmliche Flechtmaschine 20 wie in Fig. 2 abgebildet verwendet. Die Flechtmaschine 20 hat einen Klöppel-

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Tisch 22 mit mehreren Rohrführungen 24 und 26, durch die Seelen-Stränge 12 und 14 von (nicht gezeigten) Aufgabeeinrichtungen laufen. Das Führungsrohr 24 für den mittigen Seelen-Strang 12 ist mittig auf dem Tisch 22 angeordnet. Vier Rohrführungen 26 für die äußeren Seelen-Stränge 14 sind gleichbeabstandet am Tischumfang vorgesehen. Auf der Oberseite des Tisches 22 der Flechtmaschine 20 sind auch drei Klöppel-Bahnen 28, 30 und 32 angeordnet. Die Bahn 28 hat im wesentlichen einen quadratischen Verlauf, und zwar um die mittige Rohrführung 24 herum und innerhalb der vier Rohrführungen 26. Die Bahnen 30 und 32 verlaufen diagonal und kreuzen sich, wobei die Bahn 30 außerhalb der beiden diagonal gegenüberliegenden Rohrführungen 26 sich erstreckt, während die andere Bahn außerhalb der anderen beiden diagonal gegenüberliegenden Rohrführungen liegt. In jeder Bahn sind mehrere Klöppel 34 angeordnet, die jeweils eine Spule 35 (von denen nur eine in Fig. 2 abgebildet ist) eines ümflecht-Strangs 16 tragen. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind sechs Klöppel in jeder Klöppel-Bahn 30 und 32 gleichbeabstandet entlang dieser und in identischer Verteilung für jede Klöppel-Bahn vorgesehen, wobei sie sich sämtlich im Gegenuhrzeigersinn gemäß Pfeilrichtung von Fig. 3 bewegen. Die quadratische Klöppel-rBahn 28 ist außer Betrieb und wird nicht benutzt. Mit einer derartigen Einstellung, also mit einem mitügen Seelen-Strang 12 von der Rohrführung 24, mit vier äußeren Seelen-Strängen von den Rohrführungen 26 und mit sechs Ümflecht-Strängen 16 von den Klöppeln 34 in jeder Klöppel-Bahn 30 und 32 erfolgt das Flechten und Umflechten in normal er ..Weise, indem die Stränge sich durch einen Strangsammler 36 (auch Scholle genannt) erstrecken und die sich ergebende Flecht-Packung durch eine Walze 38 abgezogen wird.

Anfangs hat die Packung 10 einen im wesentlichen kreis-

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runden Querschnitt gemäß Fig. IA und h. Nach Abzug von der Flechtmaschine kann die Packung IO mit einem Schmiermittel in herkömmlicher Weise imprägniert werden. Danach wird die Packung in herkömmlicher Weise in den quadratischen Querschnitt gemäß Fig. IB gepreßt.

Bei Gebrauch kann die Packung um eine Welle 40 wie gemäß Fig. 5 gelegt werden. Vorzugsweise hat die Querschnittsdichte der Packung eine größere Gleichmäßigkeit im Vergleich zu bestehenden Flecht-Packungen. Der Packungs-Querschnitt bleibt auch während des Einbaus im wesentlichen quadratisch. Vorteilhafterweise ist deshalb weniger Druck der Anzugsbrille 42 für die ordnungsgemäße Abdichtung durch die Packung erforderlich. Infolgedessen wird die Erwärmung der Packung infolge Reibung mit der Welle ΊΟ verringert. Auf diese Weise geht kein Schmiermittel verloren, wird die Packungs-Lebensdauer erhöht und schließlich die Wellen-Abnutzung verringert.

Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich durch den Drall des gewendelten Geflechts. Die Nuten bzw. Vertiefungen zwischen den Lagen der äußeren Seelen-Stränge bilden einen Strömungsweg auf der Wellen-Oberfläche, der eine zusätzliche Packungs-Schmierung erlaubt. Die Geflecht-Wendel kann andererseits gemäß den Strichlinien in Fig. 5 relativ zur Wellen-Drehung angeordnet sein, um ein Zurückpumpen von Fluid in vorgegebener Richtung zu verursachen, was zusätzlich einer Leckage entgegenwirkt. Die Geflecht-Wendel ist so ausgerichtet, daß der Drall, d. h. die Wülste und Vertiefungen, sich unter einem spitzen Winkel zur Wellenachse erstrecken, wie in Strichlinien in Fig. 5 angedeutet ist, wobei sie gegen den Wellendrehsinn und gegen das Ende der Welle, von dem eine Fluidströmung verhindert werden soll, was durch die Spitze der gebrochenen

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Pfeile in Fig. 5 angedeutet ist, gerichtet sind. Das Fluid wird zum Wellenende zurückgepumpt, von dem eine Fluidströmung verhindert werden oder zu dem Fluid strömen soll. Diese hydrodynamische Abdichtung läßt weiter den Anzugsbrillendruck verringern, der zum ordnungsgemäßen Abdichten erforderlich ist, so daß sich die bereits oben angesprochenen Vorteile ergeben.

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Claims

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ PATENTANWÄLTE 8OOO München 22 - Steinsdorfstr. 1O oipi.-ing. r. beetz sen. TELEFON (OSS) 237201 - 227244 - 29 5S1O DIpI.-Ing. K. LAM PRECHT Telex B22O48-Telegramm Allpatent München Dr.-Ing. R. BEETZ Jr. DIpI.-Phya. U. HEIDRICH auch Rechtsanwalt Or.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED 27. Dezember 1977 Ansprüche

1. Flecht-Paekung

mit mehreren äußeren Seelen-Strängen im wesentlichen in Achsrichtung der Packung und

mit mehreren Umflecht-Strängen, die um die Seelen-Stränge geflochten sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die äußeren Seelen-Stränge (14) entlang der Packung gewendelt sind und mit den Umflecht-Strängen (16) ein Geflecht bilden, das einen normalen gewendelten Drall in einer Richtung aufweist, und

daß die Umflecht-Stränge (16) sich über die Seelen-Stränge (l4) kontinuierlich gewendelt in einer Richtung entgegengesetzt zu der einen Richtung erstrecken (Pig. IA, IB, H).

2. Packung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

uaß ein mittiger Seelen-Strang (12) axial entlang der Packung (10) mittig zu den äußeren Seelen-Strängen (I¹*) verläuft, die um diesen gleichbeabstandet verteilt sind (Fig. IA, IB, H).

3. Packung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder umflecht-Strang (16) sich über einen äußeren Seelen-Strang (14) und unter dem nächstbenachbarten äußeren Seelen-Stang (lH) zwischen Umflecht-Strängen (16) erstreckt, die sich über den nächsten Strang erstrecken,

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so daß dabei sich Wülste auf den gewendelten äußeren Seelen-Strängen (14) und Vertiefungen dazwischen ausbilden (Fig. IA, IB, *») .

4. Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, rekennzeichnet durch

vier äußere Seelen-Stränge (14) und zwei Sätze von sechs Umflecht-Strängen (16), die um die äußeren Seelen-Stränge (I²O geflochten sind.

5. Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Packung (10) im wesentlichen quadratischen Querschnitt hat (Fig. IB).

6. Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Packung (10) mit einem festen Schmiermittel imprägniert ist.

7. Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche

an einer normalerweise mit einem vorbestimmten Drehsinn rotierenden Welle,

dadurch gekennzeichnet, daß die Packung (10) sich um die Welle (40) so erstreckt, daß der normale Wendeldrall unter einem spitzen Winkel zur Wellenachse verläuft,

gegen den vorbestimmten Wellen-Drehsinn und gegen das Wellenende gerichtet ist, von der kein

Fluid strömen soll,

so daß Fluid an der Wellen-Oberfläche zu diesem

Wellenende zurückgepumpt wird, wenn die Welle mit dem vorbestimmten Drehsinn rotiert (Fig. 5)·

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