DE4306369A1

DE4306369A1 - Dichtungspackung für Stopfbuchsen an Armaturen und Apparaten

Info

Publication number: DE4306369A1
Application number: DE19934306369
Authority: DE
Inventors: Hans-J Dipl Ing Tueckmantel
Original assignee: Kempchen and Co GmbH
Current assignee: Kempchen and Co GmbH
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2013-03-03
Also published as: DE4306369C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungspackung für Stopfbuchsen an Armaturen und Apparaten, - mit einem Packungskernring aus einem Weichdichtungswerkstoff und zumindest zwei beidseits jeder Seite des Packungskernringes angeordneten Graphitringscheiben aus Dichtungs graphit. - Die Dichtungspackung ist im montierten Zustand in dem Packungsgehäuse der Armatur angeordnet. Sie liegt außenseitig an der Innenwand des Packungsgehäuses und innenseitig an der Welle, Stellstange oder Spindel der Armatur an. Wird der Packungsdruck aufgebracht, z. B. über eine übliche Packungsbrille, so tritt eine Verspannung zwischen dem Packungsgehäuse und der Welle, Stell stange oder Spindel ein.

Bei der bekannten Dichtungspackung der angegebenen Zweckbestim mung, von der die Erfindung ausgeht (DE 37 21 967 C1), ist der Packungskernring ein Graphitwickelpreßring aus einem spiralig ge wickelten Graphitfolienband aus Dichtungsgraphit und einem ent sprechend gewickelten Blechband als Zwischenlage. Oberseitig und unterseitig des Graphitwickelpreßringes sind sogenannte Laminat ringe angeordnet, die aus Graphitringscheiben und glatten Blech ringen aus dünnem Blech bestehen. Der innere Verbund der be schriebenen Elemente erfolgt durch Pressung in axialer Richtung bei der Herstellung der Dichtungspackung und ist ein adhäsiver Ver bund. In der Praxis wird zwischen den beschriebenen Elementen im allgemeinen ein besonderer Kleber vorgesehen, um den inneren Verbund zu verbessern. Die beschriebenen Maßnahmen haben sich bewährt, jedoch stört es in der Fertigung, wenn mit einem Kleber gearbeitet werden muß. Wird kleberfrei gearbeitet und der adhäsive Verbund nicht durch die beschriebene Pressung in axialer Richtung erzeugt, so ist der innere Verbund verbesserungsfähig.

Im übrigen kennt man eine Dichtungspackung (DE 41 20 514), die aus einer Mehrzahl von Verbunddichtungsringen aufgebaut ist, die jeweils aus einem Blechring und zumindest einer damit verbundenen Folie aus Dichtungsgraphit aufgebaut sind, wobei jedoch die Ver packungsringe im Packungsgehäuse lose aufeinandergelegt sind. Der Blechring besitzt aus der Ringebene vorstehende Verankerungs fahnen, mit denen einseitig oder beidseitig die Folie aus Dichtungs graphit verankert ist. Diese bekannte Dichtungspackung besteht aus einer Mehrzahl von Bauteilen, nämlich den beschriebenen Verbund dichtungsringen, die lose montiert werden müssen. Dabei ist es bekannt, einen metallfreien Packungskernring zwischenzuschalten. Bei dieser Dichtungspackung besteht bis zur Montage und unmittel bar nach der Montage ein innerer Verbund der beschriebenen Elemente nicht. Er stellt sich nach der Montage ein, wenn der Packungsdruck aufgebracht wird, jedoch lediglich nach Maßgabe der so erreichten Adhäsion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungspackung des eingangs beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus zu schaffen, die ein mechanisch einheitliches Bauteil darstellt, welches als solches montiert wird und bei dem der innere Verbund gegenüber den bekannten Ausführungsformen beachtlich verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung eine Dichtungspackung für Stopfbuchsen an Armaturen und Apparaten, - mit einem Packungskernring aus einem Weichdichtungswerkstoff und zumindest zwei beidseits jeder Seite des Packungskernringes ange ordneten Graphitringscheiben aus Dichtungsgraphit, wobei zwischen dem Packungskernring und der jeweils anschließenden Graphitring scheibe sowie zwischen den Graphitringscheiben ein Blechring mit ausgestanzten, beidseits aus der Blechebene vorstehenden Veranke rungsfahnen angeordnet ist, wobei der Packungskernring mit den Graphitringscheiben sowie die Graphitringscheiben untereinander durch die Verankerungsfahnen des Blechringes, die in den Weich dichtungswerkstoff bzw. in den Dichtungsgraphit eingedrungen und in diesen Werkstoffen umgebogen sind, zu einer mechanischen einheitlichen Dichtung vereinigt sind, und wobei die Blechringe mit ihrer innenseitigen Ringkante zusätzlich als Abstreifelemente mit der Welle, der Stellstange oder der Spindel der zugeordneten Armatur wechselwirken. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind der Packungskernring, die Graphitringscheiben sowie die Blechringe mit den Verankerungsfahnen kleberfrei aufeinander gesetzt.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungspackung kann der Packungs kernring aus den verschiedensten Weichdichtungswerkstoffen aufge baut sein, je nach dem speziellen Verwendungszweck der Dichtungs packung, es kann sich z. B. um Mineralfaserwerkstoffe mit Vlies- oder Gewebestruktur handeln. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich in einem sehr großen Einsatzbereich bewährt hat, besitzt einen Packungskernring, der aus Polytetrafluorethylen besteht. Durch besondere Dichtwirkung und lange Standzeit ausge zeichnet ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungs packung, wobei an jeder Seite des Packungskernringes vier Graphit ringscheiben und vier Blechringe mit Verankerungsfahnen angeordnet sind.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkei ten der weiteren Ausgestaltung und Auslegung einer erfindungs gemäßen Dichtungspackung. In diesem Zusammenhang lehrt die Erfindung, daß der Packungskernring eine Dicke von 1,5 bis 5 mm, vorzugsweise von etwa 2 mm, aufweist, die Graphitringscheiben eine Dicke von etwa 1 mm und die Blechringe sowie die Verankerungs fahnen eine Dicke von 0,05 bis 1 mm, vorzugsweise von etwa 0,1 mm besitzen. Eine Ausführungsform, die sich auch unter extremen Beanspruchungen bewährt hat und einen hohen inneren Verbund der Elemente der Dichtungspackung aufweist, ist mit Blechringen ausge rüstet, von denen die Verankerungsfahnen, vom zugeordneten Stanz loch ausgehend, bogenförmig, mit der Verankerungsfahnenspitze zur Blechebene gebogen angeordnet sind sowie zusätzlich rinnenförmig geformt sind, und zwar zum Blech hin konvex.

Die erfindungsgemäße Dichtungspackung erlaubt auch eine Auslegung dahingehend, daß eine wohldosierte Verspannung zwischen der Innenwand des Packungsgehäuses und der Außenwand der Welle, Stellstange oder Spindel erreicht wird. Dazu lehrt die Erfindung, daß der Packungskernring bei einer Pressung der Dichtungspackung in Achsrichtung von etwa 10 N/mm² in radialer Richtung zwischen Stopfbuchsgehäuse und/oder der Welle, Stellstange oder Spindel der zugeordneten Armatur dichtend verspannbar ist. In diesem Zu sammenhang empfiehlt es sich im übrigen, die Auslegung so zu treffen, daß die Graphitringscheiben erst bei einer Pressung der Dichtungspackung in Achsrichtung von etwa 20 N/mm² in radialer Richtung zwischen Stopfbuchsgehäuse und/oder Welle, Stellstange oder Spindel in radialer Richtung dichtend verspannbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungs packung im montierten Zustand,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab die Dichtungspackung aus dem Gegenstand der Fig. 1 im Schnitt und

Fig. 3 in nochmals wesentlicher Vergrößerung den Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 2.

Die in den Figuren dargestellte Dichtungspackung ist für Stopf buchsen an Armaturen und Apparaten bestimmt. In der Fig. 1 erkennt man eine solche Dichtungspackung 1 im montierten Zustand. Man erkennt Bauteile 2 der Armatur, eine Welle 3, Stellstange oder Spindel und die sogenannte Brille 4, mit der im Dichtungsgehäuse die Dichtungspackung in axialer Richtung unter Packungsdruck gesetzt werden kann, wobei die beschriebene Verspannung erfolgt.

Insbesondere in den Fig. 2 und 3 erkennt man, daß die Dichtungs packung 1 einen Packungskernring 5 aus einem Weichdichtungswerk stoff und zumindest zwei beidseits jeder Seite des Packungskern ringes 5 angeordnete Graphitringscheiben 6 aus Dichtungsgraphit aufweist. Zwischen dem Packungskernring 5 und der jeweils an schließenden Graphitringscheibe 6 sowie zwischen den einzelnen Graphitringscheiben 6 befindet sich ein Blechring 7 mit ausgestanz ten, beidseits aus der Blechebene vorstehenden Verankerungsfahnen 8. Der Packungskernring 5 ist mit den Graphitringscheiben 6 und die Graphitringscheiben 6 sind untereinander durch die Veranke rungsfahnen 8, die in den Weichdichtungswerkstoff bzw. in den Dichtungsgraphit eingedrungen und in diesen Werkstoffen umgebogen sind, zu einer mechanisch einheitlichen Dichtung mit den zwischen geschalteten Blechringen 7 vereinigt. Die Blechringe 7 funktionieren mit der innenseitigen Ringkante zusätzlich als Abstreifelemente an der Welle 3, Stellstange oder Spindel der Armatur. Der Packungs kernring 5, die Graphitringscheiben 6 sowie die Blechringe 7 mit den Verankerungsfahnen 8 mögen im Ausführungsbeispiel kleberfrei aufeinander aufgesetzt sein. Wie bereits erwähnt kann der Packungskernring 5 aus einem beliebigen Weichdichtungswerkstoff bestehen. Er mag im Ausführungsbeispiel aus Polytetrafluorethylen aufgebaut sein. Im Ausführungsbeispiel erkennt man an jeder Seite des Packungskernringes 5 vier Graphitringscheiben 6 und vier Blechringe 7 mit Verankerungsfahnen 8. Es versteht sich, daß die Unterseite der untersten Graphitringscheibe 6 und die Oberseite der obersten Graphitringscheibe 6 einen aufgelegten Blechring 7 nicht aufweist. In bezug auf eine vorteilhafte Bemessung wird auf den Patentanspruch 5 verwiesen. In der Fig. 3 erkennt man, daß die Verankerungsfahnen 8 der Blechringe 7 vom zugeordneten Stanzloch 9 ausgehend bogenförmig mit der Verankerungsfahnenspitze zur Blech ebene gebogen angeordnet sind. Sie sind zusätzlich rinnenförmig geformt und die Rinnen 10 verlaufen zu dem Blech hin, aus dem sie ausgestanzt sind, konvex. In der Fig. 3 wurde durch eine strichpunktierte Linie 11 angedeutet, daß der Packungskernring 5 bei einer Pressung der Dichtungspackung 1 in Achsrichtung zwischen Stopfbuchsengehäuse 12 und Welle 3, Stellstange oder Spindel der zugeordneten Armatur verspannt werden kann, ehe auch eine Ver spannung der Graphitringscheiben 6 eintritt, die jedoch durch eine Erhöhung der Pressung der Dichtungspackung 1 auf etwa 20 N/mm² ebenfalls die beschriebene Verspannung erfahren können.

Claims

1. Dichtungspackung (1) für Stopfbuchsen an Armaturen und Apparaten,

- mit einem Packungskernring (5) aus einem Weichdichtungswerkstoff und zumindest zwei beidseits jeder Seite des Packungskern ringes (5) angeordneten Graphitringscheiben (6) aus Dich tungsgraphit,

wobei zwischen dem Packungskernring (5) und der jeweils an schließenden Graphitringscheibe (6) sowie zwischen den einzelnen Graphitringscheiben (6) ein Blechring (7) mit ausgestanzten, beid seits aus der Blechebene vorstehenden Verankerungsfahnen (8) angeordnet ist, wobei der Packungskernring (5) mit den Graphit ringscheiben (6) sowie die Graphitringscheiben (6) untereinander durch die Verankerungsfahnen (8) des Blechringes (7), die in den Weichdichtungswerkstoff bzw. in den Dichtungsgraphit eingedrungen und in diesen Werkstoffen umgebogen sind, zu einer mechanisch einheitlichen Dichtung vereinigt sind, und wobei die Blechringe (7) mit ihrer innenseitigen Ringkante zusätzlich als Abstreifelemente mit oder Welle (3), der Stellstange oder der Spindel der zugeordneten Armatur wechselwirken.

2. Dichtungspackung nach Anspruch 1, wobei der Packungskernring, die Graphitringscheiben (6) sowie die Blechringe (7) und die Verankerungsfahnen (8) kleberfrei aufeinandergesetzt sind.

3. Dichtungspackung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Packungskernring (5) aus Polytetrafluorethylen besteht.

4. Dichtungspackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an jeder Seite des Packungskernringes (5) vier Graphitringscheiben (6) und vier Blechringe (7) mit Verankerungsfahnen (8) angeordnet sind.

5. Dichtungspackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Packungskernring (5) eine Dicke von 1,5 bis 5 mm, vorzugsweise von etwa 2 mm, aufweist, die Graphitringscheiben (6) eine Dicke von etwa 1 mm und die Blechringe (7) sowie die Verankerungsfahnen (8) eine Dicke von 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise von etwa 0,1 mm, aufweisen.

6. Dichtungspackung nach Anspruch 5, wobei die Verankerungs fahnen (8) der Blechringe (7) vom zugeordneten Stanzloch (9) ausgehend bogenförmig, mit der Verankerungsfahnenspitze zur Blech ebene hin gebogen angeordnet sind sowie zusätzlich rinnenförmig geformt sind, Rinnenform zum Blech hin konvex.

7. Dichtungspackung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Packungskernring (5) bei einer Pressung der Dichtungspackung (1) in Achsrichtung von etwa 10 N/mm² in radialer Richtung zwischen dem Stopfbuchsengehäuse (12) und/oder an der Welle (3), Stellstange oder Spindel der zugeordneten Armatur dichtend verspannbar ist.

8. Dichtungspackung nach Anspruch 7, wobei die Graphitring scheiben (6) erst bei einer Pressung der Dichtungspackung (1) in Achsrichtung von etwa 20 N/mm² in radialer Richtung zwischen Stopfbuchsgehäuse (12) und Welle (3), Stellstange bzw. Spindel der zugeordneten Armatur in radialer Richtung dichtend verspannbar sind.