DE406937C

DE406937C - Stuffing box for rods going back and forth

Info

Publication number: DE406937C
Application number: DER52841D
Authority: DE
Original assignee: KOLOMAN REZSNY DIPL ING
Current assignee: KOLOMAN REZSNY DIPL ING
Publication date: 1924-12-05

Description

Um bei Stopfbüchsen für hin und her gehende Stangen eine gute Dichtung zu erzielen, wird der abdichtende Teil der Stopfbüchse von einer Hülse umgeben, die eine freie Beweglichkeit der Dichtung gewährleistet. Für Kolbenstangen von mit Heißdampf arbeitenden Verbunddampfmaschinen genügt dies jedoch nicht, da bei diesen der gegen die Atmosphäre abzudichtende Dampfdruck zu hoch ist und in der Stopfbüchse Temperaturen vorhanden sind, die dem Schmelzpunkt der Metalldichtungen nahekommen, und daher deren Form leicht verändern. Diesen Schwierigkeiten wird erfindungsgemäß dadurch Rechnung getragen, daß die Dichtung an einer zwischen ihren Enden liegenden Stelle mit einem Raum verbunden ist, in dem ein zwischen den Drücken an den Enden der Stopfbüchse liegender Druck herrscht. Infolgedessen wird der Dampf von der Dichtung nach dem Raum strömen, hierbei kondensieren, und das so gewonnene Kondensat wird zur Unterstützung der Schmierung der Stopfbüchse verwendet.In order to achieve a good seal in packing boxes for reciprocating rods, the sealing part of the stuffing box is surrounded by a sleeve, which is a Free movement of the seal guaranteed. For piston rods with superheated steam working compound steam engines, this is not enough, because these counter The atmosphere to be sealed off is too high and temperatures in the stuffing box close to the melting point of the metal gaskets and therefore change their shape slightly. This one Difficulties are taken into account according to the invention in that the seal is connected to a room at a point between its ends, in which a pressure lying between the pressures at the ends of the stuffing box prevails. As a result, the steam will flow from the seal to the room, here condense, and the condensate obtained in this way is used to aid lubrication the stuffing box used.

Die Abb. 1 bis 3 zeigen drei verschiedene Ausführungsbeispiele im Längsschnitt. In Abb. ι ist α die Kolbenstange, b der Zylinderdeckel, c der Grundring zur Führung der Stange und d die Brille. Bei dieser einfachen Ausführung wird die Abdichtung meistens dadurch bewirkt, daß in den Hohlraum zwischen dem Grundring und der Brille eine aus Metallringen oder aus Faserstoff hergestellte Dichtung eingepreßt wird. Dies ist aber fehlerhaft, weil dann die Dichtung selbst als Stangenführung dienen muß, und daher die Dichtungsfläche bald abgenutzt wird. Infolgedessen bläst der Dampf aus, und es wird außerdem durch die Reibung eine Temperaturerhöhung herbeigeführt, bei welcher das Dichtungsmaterial schnell zugrunde geht. Es wird deshalb erfindungsgemäß die : Dichtung selbst als schwebend, d.h. entlastet, ' dadurch ausgebildet, daß die Dichtungsringe ein seitliches Spiel besitzen, wodurch diese nicht als Führung dienen können. Die Dichtung bewirken die Ringe e, die zweckmäßig kegelartig ausgebildet sind und durch Druckringe / gegen die Stange gedrückt werden. In der Mitte der Stopfbüchse befindet sich auch ein Druckring g, der jedoch außen und innen zwei Ringnuten besitzt, die durch radiale Bohrungen g¹ verbunden sind. Sämtliche Ringe sind in einer Hülse h angeordnet, deren Außendurchmesser etwas kleiner ist als die Bohrung des Zylinderdeckels, so daß ein Raum r entsteht. Die Ringe werden durch eine Verschlußscheibe / abgeschlossen, und es kann noch zwischen der Brille d und dieser Scheibe eine Weichpackung k angeordnet sein. Wenn die Brillenschrauben entsprechend angezogen · sind, wird die Weichpackung k zusammengedrückt, und durch Vermittlung der Platte / und der Druckringe / und g werden die Dichtungsringe e gegen die Stange gedrückt. Die Ringe e, /; g haben aber eine seitliche Beweglichkeit, so daß sie nur zur Abdichtung dienen.Figs. 1 to 3 show three different embodiments in longitudinal section. In Fig. Ι, α is the piston rod, b the cylinder cover, c the base ring for guiding the rod and d the glasses. In this simple embodiment, the seal is usually achieved in that a seal made of metal rings or fiber material is pressed into the cavity between the base ring and the glasses. However, this is flawed because the seal itself then has to serve as a rod guide, and therefore the sealing surface is soon worn out. As a result, the steam is blown out, and the friction also causes a temperature increase at which the sealing material quickly perishes. According to the invention, therefore, the seal itself is designed as floating, ie relieved, in that the sealing rings have lateral play, so that they cannot serve as a guide. The seal is effected by the rings e, which are expediently designed in the form of a cone and are pressed against the rod by pressure rings /. In the middle of the stuffing box there is also a pressure ring g, which, however, has two annular grooves on the outside and inside, which are connected by radial bores g ¹ . All rings are arranged in a sleeve h , the outer diameter of which is slightly smaller than the bore of the cylinder cover, so that a space r is created. The rings are closed by a closure disc /, and a soft packing k can also be arranged between the glasses d and this disc. When the eyeglass screws are appropriately tightened, the soft packing k is compressed, and the sealing rings e are pressed against the rod by means of the plate / and the pressure rings / and g. The rings e, /; g but have a lateral mobility, so that they only serve for sealing.

Am Zylinderhals ist ein Rohranschluß Z vorgesehen, der zu einem Raum führt. Wenn die beschriebene Stopfbüchse eine Hochdruckkolbenstange abdichten soll, dann ist es zweckmäßig, das Rohr I mit der Niederdruckmaschine in Verbindung zu bringen. In diesem Falle haben die inneren Ringe e gegen Hochdruckdampf abzudichten, und wenn etwas Dampf durch sie hindurchströmt;, so gelangt er nur bis zu dem mittleren Ring g_} dessen Hohlraum mit der Niederdruckmaschine (Verbinder, Receiver) durch in derA pipe connection Z, which leads to a space, is provided on the cylinder neck. If the stuffing box described is to seal a high-pressure piston rod, then it is useful to bring the pipe I into connection with the low-pressure machine. In this case, the inner rings e have to be sealed against high-pressure steam, and if some steam flows through them, it only gets to the middle ring g _} whose cavity with the low-pressure machine (connector, receiver) in the

Hülse Ii vorgesehene Bohrungen h¹ in Verbindung steht. Der etwa hindurchgeströmte Dampf gelangt dann zu der Nieder druckmaschine, wo er noch weitere Arbeit verrichtet. Die äußeren Ringe e haben nur gegen den Verbinderdruck abzudichten, und sollte etwas Dampf auch hier durchströmen, so wird er durch die Weichpackung k sicher aufgefangen. Infolgedessen ist die Schmierung der Stange gesichert, einerseits, weil der Dampf nicht mehr an der Stange entlang ausströmt, und anderseits, weil in dem Rohranschluß / immer Dampf kondensiert wird, der durch sein Gewicht in den Hohlraum des Ringes g zurückströmt. Die Dichtungsringe sind vollkommen entlastet, und das Dampfwassergemisch auf der Außenseite der Hülse h kühlt sie in ihrer ganzen Länge ab, so daß die Dichtungsringe selbst eine vollkommene Kühlung erhalten. Es kann infolgedessen diese einfache Bauart einer Stopfbuchse auch bei Heißdampfmaschinen auf der Hochdruckseite verwendet werden.Sleeve Ii provided holes h ^{1 is} in communication. The steam that has flown through it then reaches the low-pressure machine, where it does further work. The outer rings e only have to seal against the connector pressure, and if some steam should also flow through here, it will be safely caught by the soft packing k. As a result, the rod is lubricated, on the one hand because the steam no longer flows out along the rod, and on the other hand because steam is always condensed in the pipe connection, which flows back into the cavity of the ring g due to its weight. The sealing rings are completely relieved, and the steam-water mixture on the outside of the sleeve h cools them down over their entire length, so that the sealing rings themselves receive complete cooling. As a result, this simple type of stuffing box can also be used on the high pressure side of superheated steam machines.

Abb. 2 zeigt eine Ausführung mit einer reinen Metalldichtung. Bei dieser wird die ; Stange α überhaupt nicht geführt, so daß j sie eine bedeutende Durchbiegung an dieser Stelle erleiden kann. Um diesem Rechnung zu tragen, ist die Hülse h zwischen Kugel- j ringen m und η gelenkartig in an und für ■ sich bekannter Weise angeordnet. In der : Hülse sind die Ringe e zwischen Druckringen Z¹ und /- angeordnet, und in der Mitte ist wieder der mit Kingnuten versehene Ring g \ vorgesehen. In der Stopfbuchse ist noch eine Feder 0 zwischen dem Druckring Z¹ und einem Kugelring ρ angeordnet. In diesem , Falle besitzt also die Stopfbüchse nicht nur ; eine seitliche Bewegung, sondern kann außer- jFig. 2 shows an embodiment with a pure metal seal. In this case the; Rod α not guided at all, so that j it can suffer a significant deflection at this point. In order to take this into account, the sleeve h is arranged between ball rings m and η in a hinge-like manner in a manner known per se. In the: sleeve, the rings e are arranged between pressure ^{rings Z 1} and / -, and the ring g \ provided with King grooves is again provided in the middle. A spring 0 is also arranged in the stuffing box between the pressure ring Z ¹ and a ball ring ρ . In this case, the stuffing box not only has; a sideways movement, but can be except- j

dem um ihre Längsachse schwingen, so daß j die Stopfbüchse tatsächlich eine schwebende, ! entlastete ist.swing around its longitudinal axis, so that the stuffing box is actually a floating! is relieved.

Da die Hülse Ii sich gegen einen Kugelring η abstützt, der sich wiederum auf die \ Since the sleeve Ii is supported against a spherical ring η , which in turn is based on the \

Brille d stützt, so entsteht ein vollkommen | geschlossener Raum r, der durch das RohrZ mit einem Raum, z. B. mit dem Receiver, in Verbindung steht. Die Wirkungsweise ist wie die nach Abb. 1, d.h. der Dampf, weleher die inneren Ringe e durchströmt, gelangt durch die Öffnungen g¹ _! h¹ in den Raum /■ und von dort z. B. zu der Niederdruckmaschine. Die äußeren Ringe« haben nur gegen einen ganz geringen Druck abzudichten. Da dieser Dampf einen niedrigen Druck hat, so hat er auch eine niedrige Temperatur. Auch hier kühlt der Verbinderdampf die Hülse h auf ihrer ganzen Länge, wodurch I die Ringe entsprechend abgekühlt werden und eine richtige. Abdichtung und Lebensdauer gesichert ist.Glasses d support, a perfect | is created closed space r, which by the pipe Z with a space, z. B. with the receiver is in communication. The mode of operation is like that according to Fig. 1, ie the steam, which flows through the inner rings e , passes through the openings g ¹ _! h ¹ into the room / ■ and from there z. B. to the low pressure machine. The outer rings «only have to seal against a very low pressure. Since this steam is low in pressure, it is also low in temperature. Here, too, the connector steam cools the sleeve h over its entire length, as a result of which I the rings are correspondingly cooled and a correct one. Sealing and service life is assured.

Die Ausführung nach Abb. 3 ist nach den gleichen Grundsätzen ausgebildet und beruht in der Anwendung der Erfindung bei der bekannten Schmidtschen Stopfbüchse. Hier sind e die Dichtungsringe, f¹, f² die Druckringe, g der mit Ringnuten versehene mittlere Ring, ο die Druckfeder und h die Hülse. Diese wird von einer zweiten Hülse s umschlossen, so daß beide Hülsen einen geschlossenen Raum r bilden. An der Hülse s ist wieder ein Rohranschluß I angebracht, so daß durch die inneren Ringe e etwa durchströmender Dampf durch die Öffnungen g¹, h¹ in den Raum/¹ und von dort durch das Rohr/ z. B. in einen Verbinder gelangt. In dem Raum /- herrscht ein niedrigerer Druck und eine geringere Temperatur, und die Hülse h und die Ringe werden auf ihrer ganzen Länge richtig gekühlt. In dem Rohr Z kondensierter Dampf fließt in den Raum des Ringes g zurück und bewirkt eine gute Schmierung. Bei Hochdruckstopfbüchsen kann das Rohr / in den Verbinder führen, wodurch der Dampf noch Arbeit verrichtet, während bei Niederdruckstopfbüchsen oder bei den Stopfbüchsen von Zwillingsdampfmaschinen diese mit dem Vorwärmer bzw. mit dem Kondensator verbunden sein können. Man kann auch' für die verschiedenen Stopfbüchsen einen gemeinsamen Behälter schaffen, in dem ein mittlerer Druck herrscht.The embodiment according to Fig. 3 is designed according to the same principles and is based on the application of the invention in the known Schmidt stuffing box. Here e are the sealing rings, f ¹ , f ² the pressure rings, g the middle ring with annular grooves, ο the pressure spring and h the sleeve. This is enclosed by a second sleeve s, so that both sleeves form a closed space r . A pipe connection I is again attached to the sleeve s so that steam flowing through the inner rings e through the openings g ¹ , h ¹ into the space / ¹ and from there through the pipe / z. B. gets into a connector. In the space / - there is a lower pressure and a lower temperature, and the sleeve h and the rings are properly cooled along their entire length. Steam condensed in the pipe Z flows back into the space of the ring g and provides good lubrication. In the case of high-pressure stuffing boxes, the pipe / can lead into the connector, whereby the steam still does work, while in the case of low-pressure stuffing boxes or the stuffing boxes of twin steam engines, these can be connected to the preheater or to the condenser. It is also possible to create a common container for the various stuffing boxes, in which there is a medium pressure.

Man kann diese Ausführung auch bei Explosionsmaschinen, bei Kompressoren, Kältemaschinen ohne Abänderung des Wesens der Erfindung mit den gleichen Vorteilen anwenden. This version can also be used with explosion machines, compressors, refrigeration machines apply without altering the essence of the invention with the same advantages.

Claims

P ATENT claims:

1. Stuffing box for reciprocating Rods, in particular for piston rods of high pressure steam engines, in which the sealing part of the stuffing box of a free movement of the Seal ensuring sleeve is surrounded, characterized in that the seal is at one between their Ends lying point is connected to a space in which one between the pressures at the ends of the stuffing box lying pressure prevails.

2. Stuffing box according to claim 1 with cooling, characterized in that the The outside of the sleeve is cooled by the condensate.

1 sheet of drawings.