DE2842016A1

DE2842016A1 - Pumpenkolben-dichtung

Info

Publication number: DE2842016A1
Application number: DE19782842016
Authority: DE
Inventors: Jesse L Culpepper; Jun Emmett T Roberts
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1979-04-12
Also published as: AU4009678A; GB2005382A; IT1107515B; FR2404781A1; BR7806390A; IT7883630A0; FR2404781B3

Description

2 8 4 Z U I O

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

TRV INC. 26. September 1978

23555 Euclid Avenue

Cleveland, Ohio 44117 / V.St.A.

Unser Zeichen; T 3169

Pumpenkolben-Dichtung

Kolbendichtungen in Pumpen, insbesondere in Pumpen zur Förderung verschleißender Medien, wie Schlammpumpen, verschleißen sehr schnell. Wenn auf der Innenfläche des Zylinders ein erkennbarer Verschleiß auftritt, neigt die Kolbendichtung außerdem dazu, in den ringförmigen Spalt zwischen dem zugehörigen Unterlegring und der Zylinderwand einzutreten, wodurch seine Zerstörung noch beschleunigt wird. Ein anderes Problem ist die Erhaltung einer Kolbendichtung bei in dem Zylinder nicht zentrierter Kolbenstange. Ein typisches Beispiel für einen bekannten Kolbenaufbau zur Verwendung bei verschleißenden Arbeitsbedingungen ist in der US-Patentschrift 3 131 611 offenbart.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Dichtung für eine Pumpe, bei der der Dichtring mit einem Un-

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terlegring aus einem Polyolefin mit extrem hohem Molekulargewicht wie einem Polyäthylen mit extrem hohem Molekulargewicht oder dergleichen Material versehen ist, dessen Form einen Träger für die Kolbendichtung selbst dann bildet, wenn zwischen dem Körperflansch und dem Zylinder ein Freiraum vorhanden ist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Kolbendichtung für eine Pumpe, deren nutzbare Lebenserwartung höher ist als bei den bekannten Kolbendichtungen .

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Pumpenkolbendichtung, bei der eine geeignete Abstützung der Dichtung auch dann gegeben ist, wenn diese und die Unterlage verschlissen sind sowie unter Bedingungen, bei denen die Kolbenstange exzentrisch in dem Pumpenzylinder positioniert ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Pumpenkolbendichtung mit einer verbesserten Dichtung und mit einem verbesserten Aufbau des Unterlegrings, der zur Sicherstellung einer größeren wirksamen Lebensdauer der Dichtung wirksam ist.

Darüberhinaus ist Ziel der Erfindung, die Schaffung eines verbesserten Dichtungsaufbaus für einen Pumpenkolben, bei dem die vom Unterlegring gegen die Zylinderwände ausgeübte Kraft auf ein Minimum beschränkt werden kann, ohne daß dadurch die Abstützung der Dichtung beeinträchtigt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Schnittansicht eines Pumpenzylinders mit darin angeordnetem Pumpenkolben, der die erfindungsgemäß verbesserte Kolbendichtung aufweist,

Fig. 2 eine detaillierte Schnittdarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäß verbesserten Kolbendichtung,

Fig. 3 bis 8

der Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellungen abgewandelter Ausführungsformen der erfindungsgemäß verbesserten Kolbendichtung,

Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht mit Darstellung eines Teils der erfindungsgemäß verbesserten Kolbendichtung in der Form, die diese einnimmt, wenn sie einer Druckdifferenz nicht ausgesetzt ist,

Fig. 10 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, jedoch bei einem Zustand der Kolbendichtung, bei dem diese einer Druckdifferenz ausgesetzt ist,

Fig. 11 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittansicht mit Darstellung eines für die Kolbendichtung geeigneten Abstützteils bei exzentrisch angeordneter Kolbenstange,

Fig. 12 eine Schnittdarstellung einer weiteren modifizierten Ausführungsform der erfindungsgemäß verbesserten Kolbendichtung.

Die neue, erfindungsgemäß verbesserte Kolbendichtung ist für Pumpenkolben wie den Kolben 10 geeignet, der in einem Zylinder 12 hin- und herbewegt wird. Obgleich dabei der Pumpenkolben 10 und auch andere Pumpenkolben als einseitig wirken-

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de Pumpenkolben dargestellt sind, versteht es sich doch, daß durch die Hinzufügung einer weiteren Dichtungsanordnung auf der anderen Seite des Flansches der Kolbenstange die vorliegende Erfindung auch für doppelt wirkende Pumpen bzw. Du- ■ plex-Pumpen verwendbar ist. Der Kolben 10 ist zur Förderung verschleißender Medien ausgebildet und durch eine Pumpenbetätigungseinrichtung (nicht dargestellt) in geeigneter Weise angetrieben, mit der der Kolben über die Kolbenstange 14 verbunden ist. Die Kolbenstange 14 umfaßt einen Flansch 16, an dem der Dichtungsaufbau 18 anliegt, und den Schaft 20, der sich von dem Flansch 16 aus erstreckt und um den herum die Dichtungsanordnung 18 positioniert ist, wobei er zur Aufnahme einer Mutter 22 mit Gewinde versehen ist, die die Dichtungsanordnung 18 in Anlage an den Flansch 16 hält.

In den die Einzelheiten der verschiedenen Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäß verbesserten Dichtungsaufbaus zeigenden Zeichnungsfiguren sind die gemeinsamen Teile des Kolbens mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, während für diejenigen Elemente, deren Aufbau sich bei jeder Ausführungsform ändert, durch neue Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In Fig. 2 umfaßt der Kolben 10 die Kolbenstange 14, auf der ein Flansch 16 angeordnet ist, sowie den Schaft 20, der in Fortsetzung der Kolbenstange 14 von dem Flansch 16 absteht und dessen äußeres Ende mit einem geeigneten Gewinde versehen ist, auf das die Mutter 22 aufgeschraubt ist. Der Körper 24 ist generell rohrförmig ausgebildet und umfaßt den nach außen verlaufenden Flansch 26. Wenn der Körper 24 über den Schaft 20 geschoben ist, liegt die Fläche 28 des Flansches 26 an der Fläche 30 des Flansches 16 an. Der O-Ring 32 ist in einer geeigneten Nut an den Körper 24 angeordnet und bildet eine Dichtung zwischen dem Körper 24 und dem Schaft 20 sowie zwischen dem Körper 24 und dem Flansch 16, so daß die durch den Kolben 10 gepumpten Medien nicht frei um die Dichtungsanordnung 18 herum strömen können.

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Die Dichtungsanordnung 18 umfaßt den Dichtring 34 und den Unterlegring 36, die beide so miteinander zusammenwirken, daß sich die erfindungsgemäß verbesserte Dichtung ergibt. Der Unterlegring 36 ist aus einem Material wie einem Polyolefin mit extrem hohem Molekulargewicht (beispielsweise Polyäthylen) hergestellt und gegen die Fläche 38 des Flansches 26 angelegt, wobei er den rohrförmigen Bereich des Körpers 24 umgibt, und einen hinterschnittenen Bereich 4O aufweist, in den der Dichtring eingesetzt wird, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Dichtring 34 ist mit der Ausnehmung 42 versehen, so daß er bei seinem Einbau und späterer Ausdehnung in Abhängigkeit von Temperatursteigerungen einen Bereich hat, in den sich das Material ausdehnen kann, ohne daß dadurch ein übermäßiger Verschleiß des Dichtringes entlang der Innenseite des Zylinders 12 entsteht. Der Dichtring 34 ist in dem hinterschnittenen Bereich 40 des Unterlegrings 36 positioniert, so daß der Druck, dem der Dichtring 34 ausgesetzt ist, den Unterlegring nach außen in abstützende Anlage unter den Dichtring 34 und in leichte Anlage an die Wände des Zylinders 12 drückt. Die Beilagscheibe 44 umschließt den Schaft 20 und wird durch die Mutter 22 gegen eine Bewegung auf dem Schaft 20 festgehalten, wobei sie die Dichtungsanordnung 18 auf dem Kolben 10 festhält.

Die in Fig. 3 dargestellte modifizierte Ausführungsform umfaßt eine ringförmige Platte 46, die um den Schaft 20 herum positioniert ist und dabei der Fläche 30 des Flansches 16 sowie der Buchse 48 anliegt, welche ihrerseits den Schaft umgibt und selbst durch ein Zusammenwirken mit der Mutter 22 in Anlage an den Flansch 46 gehalten wird. Der äußere Abschnitt der Buchse 48 umfaßt einen radial auswärtsverlaufenden Flansch 50, der mit der Scheibe 52 zusammenwirkt, um den Dichtring 34 in Anlage an den Unterlegring 54 zu halten und diesen wiederum in Anlage an den Flansch 46, wobei beide Bauteile die Buchse 48 in der dargestellten Weise umschließen. Um zu verhindern, daß das zu fördernde Medium die Dichtungsanordnung 18 umströmt, ist durch den O-Ring 32, der in

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einer in dem Flansch 46 ausgebildeten Nut sitzt, eine weitere Dichteinrichtung geschaffen.

Eine andere modifizierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbendichtung ist in Fig. 4 dargestellt, wobei der Körper 24 den Schaft 20 umgibt, der Fläche 30 des Flansches 16 anliegt und mit einer Nut zur Aufnahme des O-Rings 32 versehen ist, der eine Dichtung gegen ein Umströmen der Dichtungsanordnung 18 durch die Fördermedien schafft. Der Unterlegring 64, der im wesentlichen ringförmig und eben ausgebildet ist, umschließt den Körper 24 und liegt dabei dem Flansch 26 des Körpers 24 an. Der Körper 24 weist an seinem oberen Außenende die Nut 40 zur Aufnahme des Federrings 62 auf, der die konische Scheibe 66 lagegerecht auf dem Körper 24 festhält. Die Scheibe 66 ihrerseits hält den Dichtring 68 und den Unterlegring 64 in ihrer jeweiligen Lage. Der Dichtring 68 umfaßt einen äußeren Abschnitt 70 aus elastischem Dichtmaterial, der mit einem bei der Herstellung verstärkten Abschnitt 72 hinterlegt ist, welcher dem Unterlegring 64 anliegt.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform des verbesserten Pumpemkolbens 10 weist einen Flansch 78 auf, der den Schaft 20 umgibt und der Fläche 30 des Flansches 16 anliegt. Der Unterlegring 80 weist eine ringförmige Nut 82 auf, die den ringförmigen Vorsprung 84 der Buchse 86 aufnimmt. Der Flansch 88 der Buchse 86 erstreckt sich auswärts und liegt dabei dem Dichtring 90 an, wodurch dieser in der vorgesehenen Lage festgehalten wird. Die Buchse 86 wird durch das Zusammenwirken mit der Mutter 22 in der vorgesehenen Lage gehalten. Der O-Ring 32 verhindert, daß Medium um die Dichtungsanordnung herum strömen kann. Der Vorsprung 84, der in die Nut des Unterlegrings 80 eingreift, hält diesen lagegerecht fest und wirkt einer übermäßigen radialen Auswärtsbewegung des Unterlegrings 80 in Abhängigkeit der von dem Dichtring 90 übertragenen Kräfte entgegen.

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Die Fig. 6 zeigt einen Kolben 10 mit einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 18. Der Kolben 10 weist hierbei den Körper 24 auf, der den Schaft 20 umgibt und einen Flansch 26 aufweist, welcher der Fläche 30 des Flansches 16 auf der Kolbenstange 14 anliegt. Zur Verhinderung eines Umströmens der Dichtungsanordnung 18 durch die Fördermedien, ist eine geeignete Abdichtung durch den O-Ring 32 geschaffen, der in einer in dem Körper 24 ausgebildeten Nut angeordnet ist. Der Unterlegring 100 umschließt den Körper 24, wobei die obere bzw. äußere Fläche des Unterlegrings 100 mit einer Nut 102 versehen ist, die zur Aufnahme des unteren Bereichs des Dichtrings 104 geeignet ausgebildet ist, damit dieser in der dargestellten Lage positioniert werden kann. Durch eine geeignete Auswahl des Scheiteldurchmessers dieser Nut 102 und der Winkel der Nutseitenfläche ergeben sich in Abhängigkeit von Druckbelastungen des Dichtringes 104 ausreichende Kräfte, die auf den Unterlegring 100 übertragen werden, so daß dieser sich um ein ausreichendes Maß auswärts bewegt, um den Spalt zwischen der Außenfläche des Flansches 26 und der Wand des Zylinders 12 zu überbrücken und in eine sehr leichte Berührung mit der Zylinderwand zu kommen, durch die ein Verschleiß des Unterlegringes 100 und der Zylinderwand bzw. der Zylinderbuchse auf ein Minimum beschränkt wird, während zugleich eine ausreichende Abstützung des Dichtrings 104 erfolgt. Die Scheibe 106 ist zwischen die Mutter 22 und die Dichtungsanordnung 18 eingefügt, um diese lagegerecht auf dem Schaft 20 festzuhalten.

Die in Fig. 7 dargestellte modifizierte Ausführungsform entspricht dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau und umfaßt eine ringförmige Platte 46, die auf dem Schaft 20 angeordnet ist und dabei der Fläche 30 des Flansches 16 und der den Schaft 20 umschließenden Buchse anliegt, die ihrerseits durch die Mutter 22 in Anlage an dem Flansch 46 gehalten wird. Der äußere Bereich der Buchse 48 umfaßt einen radial auswärts

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verlaufenden Flansch 50, der mit der Scheibe 42 zusammenwirkt, um den Unterlegring 108 und den Dichtring 110 in einer Lage festzuhalten, in der der Unterlegring in der dargestellten Weise dem Flansch 46 anliegt. Ein Distanzring 112 aus elastischem Material füllt die äußere Ringnut in dem Dichtring 110 aus, wobei ihm die Scheibe 42 anliegt und die Dichtlippe des Dichtringes 110 in dichtende Anlage an der Zylinderwand bzw. der Zylinderbuchse hält. Der Unterlegring 108 hat dabei eine im Schnitt im wesentlichen J-förmige Gestalt. Durch diese Gestalt wird die Lippe des Dichtringes 110 bei dessen Komprimierung nach außen gedrückt. Auf diese Weise kann die Anlage des Unterlegringes 108 an der Zylinder- bzw. Zylinderbuchsenwand verhältnismäßig leicht sein. Da die Hauptursache eines Zylinder- bzw. Zylinderbuchsenverschleißes das Schaben bzw. Kratzen des Unterlegringes ist, in dem sich Fremdkörper festgesetzt haben, wird dieser Verschleiß durch eine Reduzierung der Anlagekraft des Unterlegringes an die Zylinder- bzw. Zylinderbuchsenwand stark verringert. Da die elastomere Dichtung im wesentlichen nicht kompressibel ist und den Zwischenraum zwischen dem langen Schenkel des Unterlegringes 108 vollständig ausfüllt, wird dieser vor einer Bewegung bewahrt, durch die der Spalt zwischen dem Ring 108 und der Zylinder- bzw. Zylinderbuchsenwand wesentlich verringert wird, so daß bei radialer Auswärtserstreckung der Dichtringlippe in der dargestellten Weise über den Unterlegring 108 hinaus der Zylinder- bzw. Zylinderbuchsenverschleiß auf ein Minimum beschränkt wird.

Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform zeigt einen Körper 114 mit einem Paar ringförmiger Schultern 116 und 118 an der Oberseite des Flansches 120. Der Körper 114 umgibt den Schaft 20, liegt der Fläche 30 des Flansches 16 an und ist mit einer Nut zur Aufnahme eines O-Rings 32 versehen, der eine Dichtung gegen das Umströmen der Dichtungsanordnung 18 durch die Fördermedien schafft. Der Unterlegring 122 liegt den Schultern 116 und 118 des Körpers 114 an und weist einen Außenflansch 124 auf. Der Unterlegring 122 hat daher eine im

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Schnitt T-förmige Gestalt, wobei das T um 90° gedreht ist, so daß' sein Querteil im wesentlichen parallel zur Achse des Schaftes 20 verläuft. Der Dichtring 126 ist in und über dem Flansch 124 positioniert und durch eine Konusscheibe 128 in der vorgesehenen Lage gehalten. Die Scheibe 128 wird auf dem Körper 114 durch den Federring 130 festgehalten, welcher in einer Nut 132 um den Außenbereich des Körpers 114 sitzt.

Die Fig. 9 zeigt einen vergrößerten Bereich des in Fig. 3 dargestellten Kolbens und soll in Verbindung mit Fig. 10 die Dichtwirkung des Dichtringes 34 sowie dessen Abstützung durch den Unterlegring 54 veranschaulichen. Wie die Fig. 9 erkennen läßt, befindet sich die Lippe 108 des Dichtringes 34 in einem Zustand, bei dem die Dichtungsanordnung 18 keiner Druckdifferenz ausgesetzt ist, in einer leichten Dichtanlage an der Innenfläche des Zylinders 12. Diese Innenfläche ist normalerweise die Innenfläche einer Zylinderbuchse, da eines der Verschleißprobleme dieser Pumpenart der Verschleiß der Innenfläche ist.

Der Unterschied zwischen der Fig. 10 und der Fig. 9 besteht darin, daß die Fig. 10 den gleichen Aufbau in der Form zeigt, den dieser hat, wenn er während des Pumpvorgangs wesentlichen Druckdifferenzen ausgesetzt ist. Dabei ist erkennbar, daß der Dichtring 34 durch den Druck in enge Dichtanlage an die Innenfläche der Wände des Zylinders 12 angedrückt wird und der Unterlegring 54 durch diese Kraft auswärts in leichte Anlage an die Wände des Zylinders 12 gedrückt wird. Auf diese Weise schafft der Unterlegring 54 eine geeignete Abstützung für den Dichtring 34, so daß er nicht in den Zwischenraum zwischen die Zylinderwand und den Außenbereich des Unterlegrings 54 eingepreßt bzw. dort festgehalten werden kann. Diese gleichmäßige Abstützung führt zu einer beträchtlich längeren Lebensdauer des Dichtrings 34.

Die in Fig. 11 dargestellte Ausführungsform entspricht im

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wesentlichen der in den Fig. 3, 9 und 10 dargestellten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß die Kolbenstange 14 hier gegenüber dem Zylinder 12 exzentrisch positioniert ist. Wie dabei erkennbar ist, liegt die Außenseite des Flansches auf der rechten Seite der Innenseite des Zylinders 12 an, während der entgegengesetzte Bereich des Flansches 46 auf der linken Seite der Zeichnungsfigur einen beträchtlichen Abstand von der Innenwand des Zylinders 12 hat. Der erfindungsgemäß verbesserte Unterlegring 54 legt sich unter Druckeinwirkung den Zylinderwänden leicht an und stellt eine geeignete Abstützung für den Dichtring 34 her, selbst wenn er von unten her nicht vollständig durch den Flansch 46 der Verbindungsstange 16 unterstützt ist.

Die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. Sie weist den Körper 134 auf, der auf der Kolbenstange 14 angeordnet ist. Der Körper 134 umfaßt den radial verlaufenden Flansch 136, der in der Lippe 138 endet. Der Unterlegring 140 ist dabei so geformt, daß er dem Flansch 136 aufsitzt und die Lippe 138 aufnimmt, wodurch diese als ein Bauteil wirkt, der der radialen Auswärtsbewegung des Unterlegringes 140 in Abhängigkeit von den durch den Dichtring 34 übertragenen Kräften entgegenwirkt. Dadurch daß der radialen Auswärtsbewegung des Unterlegringes 140 entgegengewirkt wird, kann die Kraft, die gegen die Zylinderwand wirksam wird, auf ein Minimum verringert werden, wodurch zugleich der Ver-.schleiß der Zylinderwand minimal wird.

Das Material des verbesserten Unterlegringes, mit dem der erfindungsgemäß verbesserte Dichtungsaufbau hergestellt wird, ist ein Polymermaterial mit extrem hohem Molekulargewicht wie ein Polyolefin mit extrem hohem Molekulargewicht. Ein typisches Beispiel für ein solches Material ist ein Polyäthylen, dessen Molekulargewicht über 1 Million, vorzugsweise über 2-1/2 Millionen liegt. Einige dieser Ma-

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terialien haben Molekulargewichte bis zu einer Höhe von 8 Millionen. Diese Materialien haben Eigenschaften, durch die der erfindungsgemäße Unterlegring selbst bei beträchtlich hohen Belastungen nicht herausgedrückt wird, eine beträchtliche Verschleißfestigkeit hat und in der Lage ist, größere Bereiche ohne Abstützung zu überbrücken, wodurch sich der Aufbau Exzentrizitäten der Kolbenstange oder des den Unterlegring abstützenden Flansches anpassen kann. Darüberhinaus kann der den Unterlegring abstützende Flansch kleiner ausgebildet sein, um sicherzustellen, daß seine Außenränder nicht mit den Wänden des Zylinders bzw. der Zylinderbuchse in Berührung kommen, in dem bzw. in der sich der Kolben hin- und herbewegt, so daß der Verschleiß des Zylinders bzw. der Zylinderbuchse sehr stark beschränkt wird.

Die Verschleißfestigkeit des für den Unterlegring bevorzugten Materials wurde bei einem Sandaufschlemmungs-Test, bei dem Kohlenstoffstahl eine Verschleißfestigkeit von 100 hat, mit 17 bestimmt, während bei einer Dehnung auf 200 % bis 500 % eine Zugfestigkeit zwischen 37 920 kPa und 48 265 kPa (5 500 bis 7 000 psi) hat sowie ferner eine Rockwellhärte R von 55. hat und beim-Izod-Schlagfestigkeitstest nicht bricht.

Jedes vergleichbare Material mit wenigstens der gleichen Dehnungsfähigkeit, der gleichen Verschleißfestigkeit, den gleichen Ermüdungseigenschaften und der Festigkeit bzw. Zähigkeit des Polyäthylens mit ultrahohem Molekulargewicht kann ebenfalls für den Unterlegring verwendet werden, um die verbesserte Abstützung des Dichtringes und eine Verringerung des Verschleißes der Zylinderwand bzw. der Zylinderbuchsenwand zu erreichen.

Das Material eines solchermaßen hergestellten Unterlegrings umfaßt vorzugsweise ein Füllmittel wie Glasfasern und Kohlenstoff-Fasern sowie in den Fällen, in denen eine übermäßige Erwärmung des Unterlegringes zu einem Problem werden kann, Kupfer-,Aluminium- oder Bronzefasern, die die Kühlung des Un-

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terlegringes fördern.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Unterlegring so ausgebildet, daß er bei einer Druckbelastung durch den Dichtring einen Durchmesser hat, bei dem er sich der Innenseite des Zylinders bzw. der Zylinderbuchse anlegt, ohne jedoch hohe Kräfte auf die Zylinderwand bzw. die Zylinderbuchsenwand auszuüben. Das ermöglicht eine geeignete, im wesentlichen gleichmäßige Abstützung des Dichtringes ohne übermäßigen Verschleiß sowohl an der Zylinderwand als auch an der Außenfläche des Unterlegringes.

Die Verwendung des erfindungsgemäß verbesserten Dichtungsaufbaus ermöglicht es, daß sowohl der Kolben als auch die Zylinderbuchse aufgrund der Herabsetzung des Verschleißes auf ein Minimum über größere Zeiträume benutzbar sind. Sie paßt sich auch sowohl einem kleineren Stützflansch als auch einer Exzentrizität der Kolbenstange in dem Zylinder an.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, in deren Rahmen noch weitere Abänderungen möglich sind.

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Claims

Ansprüche ;

.) Dichtungsaufbau für eine eine Kolbenstange aufweisende Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß einem Dichtring aus elastischem Material ein Unterlegring zugeordnet ist, der aus einem zur Abstützung des Dichtrings geeignetem Material besteht und dabei elastisch ist, um sich den seinen Außenunfang umgebenden Freiräumen abhängig von dem durch den Dichtring auf ihn ausgeübten Druck anzupassen, daß ferner der Unterlegring und der Dichtring auf der Kolbenstange angeordnet sind, wobei sich der Unterlegring auf der Niederdruckseite der Dichtung befindet und eine Größe hat, die zur Abstützung des Dichtringes ausreicht, und daß der Dichtring und der Unterlegring durch Befestigungsmittel auf der Kolbenstange festgelegt sind.
2. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterlegring aus einem Material besteht, das wenigstens die gleiche Dehnbarkeit,

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ORIGINAL INSPECTED

Verschleißfestigkeit, Ermudungseigenschaften und Zähigkeit bzw. Festigkeit wie Polyäthylen mit ultrahohem Molekulargewicht hat.
3. Dichtungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Material, aus dem der Unterlegring hergestellt ist, ein Polyolefin mit ultrahohem Molekulargewicht ist, das wenigstens bei 1 Million liegt.
4. Dichtungsaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Unterlegringes ein Molekulargewicht im Bereich von 2-1/2 Millionen bis 8 Millionen hat.
5. Dichtungsaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Unterlegringes mit Füllfasern versehen ist, die der Gruppe Glasfasern, Kohlenstofffasern, Kupferfasern, Aluminiumfasern und Bronzefasern angehören.
6. Dichtungsaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterlegring in seiner dem Dichtring zugewandten Außenfläche eine Nut aufweist, mit der ein Bauteil zusammenwirkt, um eine übermäßige radiale Auswärtsbewegung des Unterlegringes durch die von dem Dichtring übertragenen Kräfte zu verhindern.
7. Dichtungsaufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil des Dichtringes in die Nut des Unterlegringes eingreift.
8. Dichtungsaufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Kolbenstange umgebende Buchse mit einem Vorsprungsbereich in die Ausnehmung des Unterlegringes eingreift.

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9. Dichtungsaufbau nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung der Unterlegringes V-förmig gestaltet ist, wobei ihr. Scheiteldurchmesser und die Neigungswinkel der Seitenflächen so gewählt sind, daß der Unterlegring eine geeignete Abstützung des Dichtringes aufrechterhält, während er eine minimale auswärts gerichtete Kraft auf die Wände des den Dichtungsaufbau aufnehmenden Zylinders ausübt.
10. Dichtungsaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Sicherungseinrichtung einen Bauteil umfaßt, der der radialen Auswärtsbewegung des Unterlegringes entgegenwirkt.
11. Dichtungsaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kolbenstange ein Körper montiert ist, der einen radial verlaufenden Flansch aufweist, dem der Unterlegring aufsitzt, und der eine Außenlippe hat, die den Unterlegring teilweise aufnimmt und dessen radialer Auswärtsbewegung entgegenwirkt.
12. Dichtungsaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Unterlegring dem Dichtring stützend anliegt, wobei die von dem Dichtring auf den Unterlegring übertragenen Kräfte die Aufrechterhaltung der Dichtringabstützung bei allen Druckdifferenzzuständen aufrechterhält.
13. Pumpe zum Pumpen von Medien mit einem Zylinder und einer sich durch den Zylinder erstreckenden sowie darin hin- und herbeweglichen Kolbenstange, auf der ein Dichtring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Dichtring ausreichend groß bemessen ist, um an die Innenseite des Zylinders in Gleitanlage zu kommen, wenn er einem Druck ausgesetzt ist, daß ferner auf der Kolbenstange ein Unterlegring angeordnet ist, der den

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Dichtring abstützt und daß der Unterlegring aus·einem Polyäthylen mit ultrahohem Molekulargewicht hergestellt ist, das über 2-1/2 Millionen liegt.
14. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterlegring in seiner dem Dichtring zugewandten Fläche eine Ausnehmung aufweist, mit der ein Bauteil zusammenwirkt, um der radialen Auswärtsbewegung des Unterlegringes entgegenzuwirken und die Kraft auf ein Minimum zu beschränken, mit der er der Zylinderwand anliegt.
15. Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebauteil einen Vorsprung des Dichtringes umfaßt, der in die Ausnehmung des Unterlegringes eingreift.
16. Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebauteil eine Buchse umfaßt, die auf der Kolbenstange festgelegt ist und mit einem Vorsprung in die Ausnehmung des Unterlegringes eingreift.
17. In einem Zylinder einer Pumpe hin- und herbewegbarer Kolben mit einer Kolbenstange und einem darauf angeordneten Dichtring zur Abdichtung des Kolbens gegenüber den Zylinderwänden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dichtring ein Unterlegring aus Polyäthylen mit ultrahohem Molekulargewicht zugeordnet ist, der in stützender Anlage an dem Dichtring gehalten wird, wobei das Polyäthylen ein Molekulargewicht in der Größenordnung von 2-1/2 Millionen bis 8 Millionen hat.

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