DE527345C - Dichtungsring, der aus zwei Ringen besteht, die axial mit Feder und Nut ineinandergreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtungsring, der aus zwei Ringen besteht, welche axial mit Federn und Nut ineinandergreifen.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß jeder der Ringe aus zwei gleichen Segmenten besteht, die derart ausgebildet sind, daß bei Innenabdichtung an der Welle die Ringsegmente eine Federung nach innen besitzen und bei Außenabdichtung eine Federung nach außen, wobei die Enden des einen Ringes um 90 ° oder etwa 90 ° gegenüber den Enden des anderen Ringes versetzt sind.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein besonderes Verfahren zur Herstellung solcher Ringe und auf die Verwendung als Distanzringe bei Stopfbüchsen.

Diese neuen Dichtungsringe führen eine

vorzügliche Abdichtung herbei. Das Aufmontieren und Abmontieren derselben von Kolben oder Stopfbüchsen u. dgl. gestaltet sich überaus einfach.

Die beiliegende Zeichnung gibt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wieder:

Abb. ι eine Gesamtansicht eines der Ringe, Abb. 2 eine Gesamtansicht des anderen Ringes des Satzes, Abb. 3 einen Querschnitt des zusammengesetzten Ringes für Stopfbüchsen längs der Linie III-III in Abb. 4, Abb. 4 einen Längsschnitt desselben Ringes längs der Linie IV-IV in Abb. 3, Abb. 5 und 6 ähnlich Abb. 3 und 4 einen zusammengesetzten Ring für die Verwendung bei Kolben, wobei Abb. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Abb. 6 und Abb. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Abb. 5 darstellt, Abb. 7 und 8 ähnlich Abb. 3 und 4 eine weitere Ausführungsform eines zusammengesetzten Ringes für Stopfbüchsen, Abb. 9 einen Längsschnitt durch einen Teil der Stopfbüchse, welcher die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes an den Teilen von Dichtungsvorrichtunge zeigt.

In der Zeichnung zeigt Abb. 1 einen Ring ι, welcher abgedreht und mit einer axial vorspringenden Feder 2 versehen ist. Nachdem der Ring 1 auf der Oberfläche abgedreht ist, welche auf der entsprechenden Oberfläche des anderen Ringes in diesem Satz aufliegen soll, wird er in zwei gleiche Hälften geteilt und in der Teilfuge längs der Linien a-a und b-b weggeschnitten. Jede der Hälften wird dann beispielsweise durch Hämmern oder Walzen in bekannter Weise so bearbeitet, daß der Ring bestrebt ist, sich nach innen zu biegen. Dadurch verliert der Ring seine kreisförmige Gestalt und erlangt eine mehr oder weniger ovale Form, indem die Enden näher aneinander zu liegen kommen als in Abb. 1. Ähnlich wird der Ring 3 in Abb. 2 abgedreht, mit einer Nut 4 versehen,

geteilt, in der Teilfuge der Linien c-c und d-d zum Teil weggeschnitten und so bearbeitet daß er bestrebt ist, seine Enden näher aneinander zu lassen als in Abb. 2. Ist die Herstellung so weit fortgeschritten, dann werden die Ringhälften der Abb. 1 auf die Ringhälften der Abb. 2 gelegt derart, daß die Teilfugen a-a und b-b kreuzweise zu den Fugen c und d /iegen oder im wesentlichen so und derart, daß die Feder 2 in die Nut 4 eingreift. Da nun die Feder 2 schmaler als die Nut 4 ist, so werden die Ringhälften nach dem Zusammenfügen solche Lagen einnehmen, daß weder die Außenflächen 5 und 6 der Ringe 1 und 3 noch deren Innenflächen 7 und 8 zusammenpassen. Deshalb ist es erforderlich, die Innenfläche 7 und 8 auf eine genau zylindrische Form abzudrehen. Abb. 3 zeigt einen Schnitt durch den zusammengesetzten Ring in diesem Stadium der Herstellung, wo die beiden Zylinderflächen 7 und 8 übereinstimmen, während die Außenflächen 5 und 6 nicht übereinzustimmen brauchen. Gegebenenfalls können für einen bestimmten Zweck diese Außenflächen 5 und 6 ebenfalls abgedreht werden. In Abb. 4 sind die beiden Enden 9 jeder Feder 2 bestrebt, einen Druck nach innen auszuüben, wodurch sie die Hälften des Ringes 3 zusammenpressen, indem sie gegen die Innenfläche der Nut 4 anliegen. In ähnlicher Weise sind die beiden Enden 10 jeder der Nuten 4 bestrebt, nach innen gegen die Feder 2 zu drücken, wodurch sie die Hälften des Ringes 1 zusammendrücken. So werden die vier Ringhälften zusammengehalten. Wenn der Durchmesser der Zylinderfläche 7, 8 mit dem Durchmesser der abzudichtenden Kolbenstange übereinstimmt, und bei 11 und 12 ein Zwischenraum zwischen den aneinandergrenzenden Enden der Ringhälften der Ringe 1 bzw. 3 frei gelassen ist, so wird der zusammengesetzte Ring in enger Berührung mit der Kolbenstange gehalten werden, und er wird seine Dichtungseigenschaften selbst dann beibehalten, wenn eine gewisse Abnutzung stattgefunden hat.

Für den Fall, daß der Ring als Feuerschutzring (Brandring) benutzt werden soll, müssen die Enden der Ringhälften in enger Berührung zusammengehalten werden, d. h., es darf zwischen 11 und 12 kein Zwischenraum frei gelassen werden.

Wenn man die Erfindung auf Kolbenringe anwendet, wie in Abb. 5 und 6 gezeigt ist, dann sollte das Federungsbestreben der Ringe 1 und 2 umgekehrt werden; in anderen Worten, die Enden einer jeden Ringhälfte sollten das Bestreben haben, nach außen statt nach innen zu federn. In anderer Hinsicht wird die Herstellung dieselbe wie obenbeschriebene sein, außer daß der zusammengesetzte Ring auf seiner Außenfläche 5, 6 abgedreht werden muß. Die Innenflächen 7 und 8 können natürlich erforderlichenfalls auch abgedreht werden.

Durch die Verwendung von Dichtungsringen, welche, wie oben beschrieben, aus vier Segmenten zusammengesetzt sind, wird die Mühe, die mit dem Ersetzen von abgenutzten Ringen entsteht, auf ein Mindestmaß herabgesetzt, weil eine kleinere Anzahl von Teilen des Motors (oder einer anderen Maschine, für welche die Dichtung zur Verwendung kommt) während der Herausnahme und des nachfolgenden Wiedereinsetzens entfernt werden muß. Da die Enden des einen Ringes um 90 ° gegen die Enden des anderen Ringes eines Satzes versetzt sind, so ist ein flüssigkeitsundurchlässiger Sitz gewährleistet.

Es ist nicht erforderlich, daß Feder bzw. Nut kontinuierlich sind; sie können unterbrochen werden, in welchem Fall die verbleibenden Teile der Feder bzw. Nut imstande sind, einen ausreichenden Druck auf den Gegenring auszuüben, um den beabsichtigten 8g Zweck zu erfüllen.

Um die Segmente in einer bestimmten Winkellag-e zueinander zu halten, können sie in bekannter Weise mit die Ringsegmente durchsetzenden Stiften versehen sein.

Dieser zusammengesetzte Dichtungsring kann auch als zusammen- oder auseinanderpressendes Mittel für bekannte Ausführungsarten von Dichtungsringen verwendet werden. So kann er beispielsweise vorteilhaft in Stopfbüchsen für Kolbenstangen zur Verwendung kommen. Wenn für solche Stopfbüchsen die bekannte Dichtung ausgewechselt werden sollte, so mußte die ganze Stange von der Maschine abgenommen werden, was viel Arbeit und Zeitverlust verursachte. Eine solche bekannte Dichtung war aus zwei übereinanderliegenden Ringen zusammengesetzt, wobei jeder Ring in drei Segmente zerteilt war und die zwei Ringe um die zu dichtende Stange herum von einem gespaltenen Federring zusammengehalten wurden, welcher Ring geeignet war, alle sechs Segmente nach innen zu drücken. Dieser Federring kann nicht dadurch ausgewechselt werden, daß man ihn radial von der Kolbenstange fortbewegt, sondern muß axial bewegt werden, was unmöglich ist, bevor man die ganze Kolbenstange abmontiert hat.

Nun kann der oben beschriebene bekannte Federring durch einen zusammengesetzten Ring erfindungsgemäß in der in Abb. 7 und 8 dargestellten Weise ersetzt werden. Hier beteht der vollständige Dichtungsring aus zehn Teilen, von denen sechs die eigentlichen Dichtungsmittel, nämlich die Ringe 13 und 14, und die übrigen vier Teile, die Preßmittel bilden,

nämlich die zusammengesetzten Ringe 17 und 18. Jeder der Ringe 13, 14 besteht aus drei oder zwei Segmenten, mit den Spalten 15, 16 zueinander verschoben, um die gewünschte Undurchlässigkeit zu sichern. Nach dem Zusammensetzen wird der zusammengesetzte Ring 17, 18 die Dichtungsringe 13, 14 auf der Stelle halten. Wenn die abgenutzten Ringe ausgewechselt werden müssen, dann kann jeder Teil radial von der Kolbenstange abgenommen werden, ohne daß die Kolbenstange selbst herausgenomemn zu werden braucht.

Zu demselben Zw.eck sollten alle Teile, welche in einer Stopfbüchse als Dichtungsmittel dienen, so gestaltet sein, daß im Bedarfsfalle die gesamte Dichtung ausgewechselt werden kann, ohne die Kolbenstange abzunehmen. Solche Dichtung besteht aus den eigentlichen Dichtungsringen, den Distanzstücken und den Zwischenringen.

Abb. 9 zeigt einen Teil einer Stopfbüchse; darin sind 23 die Kolbenstange, 24 das Gehäuse der Büchse, 19' und 19" die Ringscheibe und 20 und 20', 20" die Distanzringe. Die Teile 19", 19', 20, 20' und 20" werden zusammengedrückt und in der richtigen Lage auf übliche Art mittels axial durchgehender Bolzen gehalten, wobei zwischen die Ringscheiben die Dichtungsmittel 1, 3, 13, 14 und 21, 22 angeordnet sind.

In dieser Abb. 9 stellen 1 und 3 die Feuerschutzringe dar, welche, wie üblich, am nächsten zum Kolben liegen, um zu verhindern, daß die von der Entzündung in einer Verbrennungsmaschine herrührenden Flammen in die Stopfbüchse eindringen und die Dichtungsringe beschädigen. Diese Feuerschutzringe sind wie in Abb. 3 und 4 ausgebildet, weisen aber keinen Zwischenraum zwischen den Enden der Ringhälften auf. Die Teile 13, 14, 17, 18 stellen einen Dichtungsring gemäß Abb. 7 und 8 dar. An Stelle dieses zusammengesetzten Dichtungsringes können auch Ringe gemäß Abb. 3 und 4 als Dichtungsringe in dieser Stopfbuchse verwendet werden. Der unterste Ringsatz 21, 22 ist genau wie in Abb. 3 und 4 ausgeführt mit der einzigen Ausnahme, daß einer der Ringe, 22, als Abstreichring ausgebildet ist, um das Öl von der Kolbenstange abzustreifen.

. Weiterhin zeigt diese Abb. 9 dasselbe Prinzip, wie es bei den beschriebenen Dichtungsringen angewendet wird, auch für die Distanzstücke und Zwischenringe bestimmt sind. So sind die Ringe 19' und 20 halbiert und mit ineinandergreifenden Federn und Nuten versehen in genau derselben Weise wie die Ringe 1 und 3 in Abb. 3 und 4 mit der einzigen Ausnahme, daß die Verbindungen an den Enden der Ringsegmente dicht zusammengehalten werden. Dadurch halten die Ringscheibe 19' und der Distanzring 20 einander mit dicht anliegenden Enden zusammen, bevor sie von dem durchgehenden Bolzen zusammengedrückt werden. Anstatt dieses Prinzip auf ein Distanzstück und einen Zwischenring anzuwenden, kann der Zwischenring in zwei Ringe 20', 20" geteilt sein, welche wie die Ringe 3 und 4 ausgeführt, jedoch mit axial versetzten Federn 25 versehen sind, mit denen sie in entsprechende Nuten in den anliegenden Distanzringen 19" greifen. In diesem Fall halten die zwei Ringe 20' und 20" sich nicht nur gegenseitig, sondern auch die anliegenden Ringscheiben 19" fest zusammen mit einander dicht anliegenden Enden der Ringhälften.

Alle Ringsegmente, welche die verschiedenen Dichtungsmittel, Dichtungsringe, Distanzstücke und Zwischenringe bilden, bestehen mithin aus Teilen, welche leicht entfernt oder an der Kolbenstange ausgewechselt werden können, indem sie einzeln in radialer Richtung von der Kolbenstange fort oder an sie herangebracht werden. Nach dem Zusammenbau werden die Enden der Feuerschutzringe, die Distanz- und die Zwischenringe fest zusammengehalten mittels der Innenfederwirkung der Teile. In dieser Festlage werden die axialen Bolzen, wie üblich, angezogen, und die Büchse ist betriebsfertig.

Diese zusammengesetzten Ringe sind auch als Dichtungsmittel für rotierende Wellen verwendbar.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dichtungsring, der aus zwei Ringen besteht, die axial mit Federn und Nut ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ringe aus zwei gleichen Segmenten besteht, die derart ausgebildet sind, daß bei Innenabdichtung an der Welle die Ringsegmente eine Federung nach innen besitzen und bei Außenabdichtung eine Federung nach außen, wobei die Enden des einen Ringes um 90 ° oder etwa 90 ° gegenüber den Enden des anderen Ringes versetzt sind.

2. Verfahren zur Herstellung von Dichtungsringen nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Ringe zunächst als Kreisring gedreht wird, hierauf das Zerschneiden in zwei Ringhälften unter Fortnahme von Material [a, a, b, b) von den Enden erfolgt, und daß die einzelnen Ringhälften nunmehr etwas aus der Kreisform herausgehämmert oder herausgewalzt werden, so daß der Abstand ihrer Enden gegenüber dem früheren Kreisdurchmesser entweder etwas verringert (für Innendichtung) oder vergrößert (für Außendichtung) wird,

worauf nach Zusammensetzen des Doppelringes im ersten Fall der Innendurchmesser, im zweiten Fall der Außendurchmesser zu der Kreisform abgedreht wird.

3. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung des Ringes als Distanzring (20, 20', 20") zwischen den die Dichtungskammerwände einer Stopfbuchse bildenden Ringscheiben (19', 19") Distanzring und Ringscheibe axial mittels Nut und Feder ineinandergreifen.

Hierzu r Blatt Zeichnungen