DE3124035A1 - "Stuffing box packing and arrangement" - Google Patents

"Stuffing box packing and arrangement"

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DE3124035A1
DE3124035A1 DE19813124035 DE3124035A DE3124035A1 DE 3124035 A1 DE3124035 A1 DE 3124035A1 DE 19813124035 DE19813124035 DE 19813124035 DE 3124035 A DE3124035 A DE 3124035A DE 3124035 A1 DE3124035 A1 DE 3124035A1
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Rainer 6630 Saarlouis Neuforweiler Lodes
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Saarbergwerke AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144Adaptation of piston-rods
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Abstract

In order to seal the piston rod (3) of a piston pump (1) a spherical stuffing box packing (4) is inserted which is supported in the pump casing (5) by means of intermediate rings (spacing rings) (6). The shape of the intermediate rings' (6) inner faces (7), which bear on the stuffing box packing (4), matches the spherical surface of the stuffing box packing (4). The spherical stuffing box packing (4) can rotate, thanks to its support in the manner of a spherical seating, about any centre axis and thus follow the oscillating motions imposed on the piston rod (3) by the drive. Moreover, the elasticity of the material of the intermediate rings (6) permits small radial displacements of the stuffing box packing (4) and the piston rod (3). <IMAGE>

Description

Stopfbuchsenpackung und -anordnungGland packing and arrangement

Die Erfindung betrifft eine Stopfbuchsenpackung und -anordnung zur Abdichtung der Kolbenstange von Kolbenpumpen.The invention relates to a gland packing and assembly for Sealing of the piston rod of piston pumps.

Zum Fördern insbespndere flüssiger Medien gegen erhöhten Druck werden vorteilhaft Kolbenpumpen eingesetzt. Beim Ausziehen der extern angetriebenen Kolbenstangen aus dem Pumpenzylinder wird über eine Saugleitung Flüssigkeit in den frei werdenden Zylinderraum angesaugt, die beim Einschieben der Kolben stange in den Pumpenzylinder wieder aus dem Zylinderraum verdrängt und unter erhöhtem Druck in eine Förderleitung gepumpt wird.For conveying especially liquid media against increased pressure piston pumps are advantageously used. When pulling out the externally driven piston rods Liquid is transferred from the pump cylinder via a suction line to the released one Cylinder chamber sucked in, the rod when the piston is pushed into the pump cylinder again displaced from the cylinder chamber and under increased pressure in a delivery line is pumped.

Der Antrieb der Kolbenstange erfolgt über ein Kurbelgetriebe, dessen Antriebspleuel über einen Kreuzkopf mit dem freien Ende der Kolbenstange verbunden ist.The piston rod is driven by a crank mechanism whose Drive connecting rod connected to the free end of the piston rod via a cross head is.

Die Kolbenstange wird durch eine sog. Stopfbuchse abgedichtet. In eine im Zylindermantel bzw. Zylinderdeckel vorgesehene Ausdrehung wird Dichtmaterial eingelegt, das durch ein in die Ausdrehung einschraubbares Verschluß Lei 1 so vurgespannt wird, daß es mit rü die Abdichtung ausreichendem Druck an der Kolbenstange anliegt.The piston rod is sealed by a so-called stuffing box. In a recess provided in the cylinder jacket or cylinder cover becomes sealing material inserted, which is so pre-tensioned by a closure Lei 1 that can be screwed into the recess that there is sufficient pressure on the piston rod with sufficient pressure for the seal.

Zum Fördern heißer, abrasiver Medien unter erhöhtem Druck - beispielsweise einer Kohle-Ul-Suspension in einer Kohlehydrieranlage -sind solche Kolbenpumpen nur bedingt einsetzbar.For pumping hot, abrasive media under increased pressure - for example a coal-UI suspension in a coal hydrogenation plant are piston pumps of this type Can only be used to a limited extent.

Die Kolbenstange wird mittelbar durch den die Kolbenstange mit dem Antriebspleuel des Kurbelgetriebes verbindenden Kreuzkopf geführt. Schon kleinste Fluchtungsfehler zwischen Kreuzkopf und Kolbenstange oder Radialspiel in der Führung des Kreuzkopfes verursachen eine ständige Pendelbewegung der Kolbenstange in der Stopfbuchsenpackung. Diese Pendelbewegung führt, insbesondere bei weichem Packungsmaterial, schon nach kurzer Betriebszeit zur Ausweitung der Packung. Durch bei jedem Arbeitshub in den zwischen Stopfbuchsenpackung und Kolbenstange entstehenden Spalt mitgeschlepptes, abrasives Medium wird die Stopfbuchsenpackung äußerst schnell soweit zerstört, daß keine wirksame Abdichtung der Kolbenstange mehr gegeben ist. Ebenso unterliegt die Kolbenstange selbst einem er'höhten Verschleiß. Bei Verwendung harter Packungswerkstoffe muß gar von vornherein ein ausreichend große Spalt zwischen Stopfbuchsenpackung und Kolbenstange vorgesehen werden, in den wiederum abrasives Medium mitgeschleppt wird, das zu erhöhtem Verschleiß an Stopfbuchsenpackung und Kolbenstange führt.The piston rod is indirectly connected to the piston rod with the Drive connecting rods of the crank mechanism connecting crosshead out. Even the smallest Misalignment between crosshead and piston rod or radial play in the guide of the cross head cause a constant pendulum motion of the piston rod in the Gland packing. This pendulum motion leads, especially with soft packing material, after a short operating time to expand the pack. Through every work stroke entrained in the gap between the gland packing and the piston rod, abrasive medium, the gland packing is destroyed extremely quickly to such an extent that there is no longer any effective sealing of the piston rod. The Piston rod itself is subject to increased wear. When using hard packing materials there must be a sufficiently large gap between the gland packing from the outset and piston rod are provided, into which in turn abrasive medium is dragged along which leads to increased wear on the gland packing and piston rod.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stopfbuchsenpackung und anordnung anzugeben, die diese Nachteile vermeidet und den Einsatz von Kolbenpumpen zum Fördern heißer und abrasiver Medien unter hohem Druck ermöglicht.The aim of the present invention is to provide a gland packing and indicate arrangement that avoids these disadvantages and the use of piston pumps for pumping hot and abrasive media under high pressure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stopfbuchsenpackung kugelförmig ausgebildet ist und eine durch den Kugelmittelpunkt verlaufende Bohrung aufweist und daß die Geometrie der die ;Stop'fbuchsenpackung aufnehmenden' Gehäuse - oder Zwischenteile dor Kugeloberfläche der Stopfbuchsenpackung angepaßt ist.This object is achieved according to the invention in that the gland packing Is spherical and has a bore extending through the center of the sphere and that the geometry of the; - Or intermediate parts of the spherical surface of the gland packing is adapted.

Durch ihre kugelförmige Ausbildung und kugelsitzartige Lagerung ist es der Stopfb'uchsenpackung möglich, sich in ihrem Lagersitz um jede beliebige Mittelpunktachse zu drehen und so den Pendelbewegungen der Kolbens'tange zu folgen.Due to its spherical design and ball seat-like storage it is possible for the stuffing box packing to move in its bearing seat around any desired center axis to turn and so follow the pendulum movements of the piston rod.

Zur Lagerung der Stopfbuchsenpackung im Pumpengehäuse werden vcrteilhaft Zwischenringe aus elastischem Werkstoff - beispielsweise üblicher Dichtungswerkstoff - vorgesehen, deren an der Stopfbuchsenl)ackun(J anliegende Fläclìen der Kugeloberfläche der Stopfbuchsenpuckung aìigepaßt sind.It is advantageous to store the stuffing box packing in the pump housing Intermediate rings made of elastic material - for example a common sealing material - Provided, the areas of the spherical surface that are in contact with the stuffing box the stuffing box spitting.

Innerhalb eines durch die Werkstoffelastizität begrenzten Bcreichs erlauben diese Zwischen ringe der Stopfbuchsenpackung zusätzlich kleine radiale Verschiebungen. Gleichzeitig dichten sie die Stopfbuchsenpackung gegen das Pumpengehäuse ab.Within a range limited by the elasticity of the material These intermediate rings allow the gland packing to have additional small radial ones Shifts. At the same time, they seal the gland packing against the pump housing away.

Die erfindungsgemäße Stopfbuchsenpackung vermag demnach infolge ihrer Ausbildung und Anordnung im Pumpenbehäuse den der Kolbenstange durch den Antrieb aufgezwungenen Pendelbewegungen und in gewissem Umfang auch einer radialen Verlagerung zu folgen.The gland packing according to the invention is therefore capable of it as a result of it Design and arrangement in the pump housing that of the piston rod through the drive forced pendulum movements and, to a certain extent, a radial displacement to follow.

Einer Aufweitung der Stopfbuchsenpackung und in deren Folge erhöhter Verschleiß von Stopfbuchsenpackung und Kolbenstange werden somit vermieden.An expansion of the stuffing box packing and, as a result, increased This prevents wear on the gland packing and piston rod.

Da die Kolbenstange nicht mehr in der Bohrung der erfindungsgemässen Stopfbuchsenpackung verkantet werden kann, können zudem für die Stopfbuchsenpackung und ggf. auch für die Kolben stange harte Werkstoffe mit hoher Abriebfestigkeit gewählt werden. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, lediglich die Oberflächen der Packungskugel und der Bohrung zu härten oder mit einem harten Werkstoff zu beschichten.Since the piston rod is no longer in the bore of the inventive Gland packing can be tilted, can also be used for the gland packing and, if necessary, hard materials with high abrasion resistance for the piston rod to get voted. Under certain circumstances it can be advantageous to only use the surfaces to harden the packing ball and the bore or to coat it with a hard material.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Stopfbuchsenpackung und ihre Anordnung im Pumpengehäuse anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert.In the following, the gland packing according to the invention and its Arrangement in the pump housing based on the embodiment shown in the figure further explained.

Eine Kolbenstange 3 einer Hochdruckkolbenpumpe 1 ist durch eine kugelförmige und mit einer Mittelpunktbohrung 2 versehene Stopfbuchsenpackung 4 abgedichtet. Die Stopfbuchsenpackung 4 ist ihrerseits in Zwischenringe 6 in einer Ausdrehung 9 des Pumpengehäuses 5 gelagert. Die Zwischen ringe 6 bestehen aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise einem gebräuchlichen Dichtungswerkstoff.A piston rod 3 of a high pressure piston pump 1 is through a spherical and gland packing 4 provided with a center hole 2 sealed. The gland packing 4 is in turn in intermediate rings 6 in a recess 9 of the pump housing 5 mounted. The intermediate rings 6 consist of an elastic Material, for example a common sealing material.

An der Kugeloberfläche der Stopfbuchsenpackung 4 anliegende Innenflächen 7 der Zwischenringe 6 sind der kugelförmigen Oberfläche der Stopfbuchsenpackung 4 angepaßt und bilden für diese eine kugelsitzartige Lagerung. Das Pumpengehäuse 5 ist durch ein Verschlußteil 8 abgeschlossen, daß. gleichzeitig die'Zwischenrinye t mit für eine Abdichtung ausreichendem Druck sowohl gegen die Oberfläche der Stopfbuchsenpackung 4 als auch gegen die Wandung der Ausdrehung 9 drücken.Inner surfaces resting on the spherical surface of the gland packing 4 7 of the intermediate rings 6 are the spherical surface of the gland packing 4 adapted and form a ball seat-like storage for this. The pump housing 5 is completed by a closure part 8 that. at the same time the'betweenrinye t with sufficient pressure to seal against both the surface of the gland packing 4 as well as against the wall of the recess 9.

Die kugelförmige Stopfbuchsenpackung 4 kann sich in ihrer aus den Innenflächen 7 der Zwischenringe 6 gebildeten Lagerung um jede beliebige Mitteiptinktachse drehen und so den der Kolben stange 3 durch den - nicht dargestellten - Kurbelantrieb aufgezwungenen Pendelbewegungen folgen. Die Elastizität des Werkstoffes der Zwischenringe 6 erlaubt zudem eine kleine, radiale Verlagerung der Stopfbuchsenpackung 4.The spherical gland packing 4 can be in their from the Inner surfaces 7 of the intermediate rings 6 formed storage around any desired center tinker axis rotate and so the piston rod 3 by the - crank drive - not shown follow forced pendulum movements. The elasticity of the material of the intermediate rings 6 also allows a small, radial displacement of the gland packing 4.

Claims (4)

Stopfbuchsenpackung und Anordnung Patentanspruche: (¼ Stopfbuchsenpackung und- anordnung zur Abdichtung der Kolbenstangen von Kolbenpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbuchsenpackung (4) kugelförmig ausgebildet ist und eine durch den Kugelmittelpunkt verlaufende Bohrung (2) aufweist und daß die Geometrie der die Stopfbuchsenpackung (4) aufnehmenden Gehäuse- oder Zwischenteile der Kugeloberfläche der Stopfbuchsenplckung (4) angepaßt ist. Stuffing box packing and arrangement Claims: (¼ stuffing box packing and arrangement for sealing the piston rods of piston pumps, characterized in that that the gland packing (4) is spherical and one through the center of the sphere extending bore (2) and that the geometry of the gland packing (4) female housing or intermediate parts of the spherical surface of the packing gland (4) is adapted. 2. Stopfbuchsenpackung und -anordnuny nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sto.pfbuchsenpackung (4) mittels Zwischenringen (6) aus elastischem Werkstoff im Pumpengehäuse (5) gelagert ist und daß die.an der Stopfbuchsenpackung (4) anliegenden Innenflächen (7) der Zwischenringe (6) der <ugeloberfläche der Stopfbuchsenpackung (4) angepaßt sind. 2. stuffing box packing and -anordnuny according to claim 1, characterized in that that the Sto.pfbuchsenpackung (4) by means of intermediate rings (6) made of elastic material is mounted in the pump housing (5) and that die.an the stuffing box packing (4) Inner surfaces (7) of the intermediate rings (6) of the spherical surface of the stuffing box packing (4) are adapted. 3. Stopfbuchsenpackung und -anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadur ch gekennzeichnet, daß die Stopfbucllsenpackurlg (4) aus hartem oder gehärtetem Werkstoff besteht. 3. gland packing and arrangement according to claim 1 or 2, dadur ch characterized that the Stopfbucllsenpackurlg (4) made of hard or hardened Material. 4. Stopfbuchsenpackung ;nd -anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht der Kugeloberfläche und/oder der Bohrungsoberfläche aus hartem oder gehärtetem Werkstoff besteht.4. gland packing; nd arrangement according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the surface layer of the spherical surface and / or the bore surface consists of hard or hardened material.
DE19813124035 1981-06-19 1981-06-19 "Stuffing box packing and arrangement" Withdrawn DE3124035A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2684140A1 (en) * 1991-11-22 1993-05-28 Seref PISTON MACHINE FOR USE AS A COMPRESSOR OR A MOTOR.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2684140A1 (en) * 1991-11-22 1993-05-28 Seref PISTON MACHINE FOR USE AS A COMPRESSOR OR A MOTOR.

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