DE547622C - Stopfbuechsenpackung - Google Patents

Description

Es sind Stopfbüchsenpackungen bekannt mit einem in die Stopfbüchsenbohrung einsetzbaren, in axialer Richtung geteilten Topf zur Aufnahme der Dichtungsringe, der in solcher Weise mit Spiel in die Stopfbüchsenbohrung paßt, daß das Druckmittel in den Zwischenraum zwischen der Seitenwandung dieser Bohrung und der Seitenwandung des Topfes eintreten und die Teile des Topfes dicht zusammenpressen kann (vgl. Patentschrift 423 266). Derartige Stopfbüchsenpackungen haben sich in der Praxis, insbesondere für die hin und her gehenden Kolben von Heißdampflokomotiven, ausgezeichnet bewährt. Es erschien daher wünschenswert, sie auch auf andere Arten von Maschinen, insbesondere auf Großdiesel- bzw. doppelt wirkende Großgasmotoren, anzuwenden. Bei dieser Art von Maschinen treten aber so hohe Temperaturen auf, daß die Packung als solche notwendig gekühlt werden muß. Der Kühlung der Packung steht aber bei Anwendung der genannten Topfpackungen der Umstand hinderlich im Wege, daß hier der Topf frei *5 und mit Spielraum in der Stopfbüchsenbohrung sitzt, was ja notwendig ist, damit das Druckmittel die beiden Hälften des Topfes dicht zusammenpressen kann. Der zwischen den Seitenwandungen von Topf und Stopfst büchsenbohrung vorhandene Raum wirkt aber isolierend, so daß bei Kühlung des Zylinderdeckels der Topf und die in ihm enthaltenen Packungsringe nicht oder doch nicht genügend mitgekühlt werden würden, um den hohen Temperaturen widerstehen zu können, die bei Großdieselmaschinen bzw. doppelt wirkenden Großgasmotoren ,auftreten.

Gemäß der Erfindung sind zwischen den Seitenwandungen der Stopfbüchsenbohrung und des mit Spiel in sie eingesetzten geteilten Topfes Stege, Rippen o. dgl. aus wärmeleitendem Metall bzw. wärmeleitenden Metalllegierungen in solcher Weise angeordnet, daß dadurch eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Topf und der Stopfbüchse geschaffen wird. Dabei wird zweckmäßig der Zylinderdeckel, in welchem die Stopfbüchsenbohrung ausgebildet ist, in an sich bekannter Weise mit einem Wassermantel ausgerüstet, der ständig von Kühlwasser durchflössen wird und an den die von dem Topf durch die Stege, Rippen o. dgl. auf die Seitenwandung der Stopfbüchsenbohrung übertragene Wärme abgegeben werden kann. Die wärmeleitende Verbindung durch die Stege, Rippen o. dgl. zwischen der Seitenwand der Stopfbüchsenbohrung und derjenigen des Topfes soll dabei natürlich so hergestellt sein, daß trotzdem das Druckmittel von außen gegen die Seitenwandungen der Topfhälften wirken und diese zusammenpressen kann.

Zwar hat man schon vorgeschlagen, einen in eine Stopfbüchsenbohrung eingesetzten Packungstopf auf der Außenseite mit Rippen zu versehen. In dem bekannten Fall dienen diese aber nur dazu, Kanäle zwischen dem Einsatztopf und der Wandung der Stopfbüchsenbohrung zu bilden durch welche ein

flüssiges Kühlmittel hindurchgeleitet werden kann. Um dies zu erreichen, ist in dem bekannten Fall der Topf noch von einem Mantel umgeben, welcher auf den Rippen des Topfes aufsitzt. In diesem Falle stehen demgemäß diese Rippen nicht in unmittelbarer Berührung mit dem Zylinderkopf oder Zylinderdeckel, sondern nur mit dem besonderen, in dessen Bohrung noch eingesetzten to Mantel, der seinerseits mit dem Zylinderkopf so gut wie gar nicht in Berührung kommt und auch nicht aus wärmeleitendem Material bestehen soll. In dem bekannten Falle erfolgt die Ableitung der Wärme also nicht unmittelbar durch die Stege, Rippen o. dgl. auf den Zylinderkopf oder Zylinderdeckel, sondern in der sonst üblichen Weise durch ein flüssiges Kühlmittel. Da dieses die Mantelfläche des Topfes umgibt, so ist in diesem Falle aber die Möglichkeit genommen, die Topfhälften durch das Druckmittel (Dampf o. dgl.) von außen zusammenzupressen.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch eine derartige Packung eines stehenden Dieselmotors und Abb. 2 eine Einzelansicht.

Der Hals α des Zylinderdeckels ist in der üblichen Weise mit der Stopfbüchsenbohrung & verseilen und umgibt die Stange c. Der Zylinderdeckelhals α wird von dem Wassermantel d umgeben, der in der üblichen Weise dauernd von Kühlwasser durchströmt wird.

In di2 Stopfbüchsenbohrung b ist der Topf e eingesetzt, welcher in der aus der Patentschrift 423 266 bekannten Weise in axialer Richtung geteilt ist und aus zwei Hälften besteht. Er besitzt einen Flansch/, der sich auf den Deckel des Zylinderhalses α auflegt. Zwischen beiden ist der Dichtungsring« eingelegt, welcher den Durchtritt des Druckmittels an dieser Stelle verhindert. Im Innern ist der geteilte Topf e in der üblichen Weise mit den Querrippen oder Stegeng" versehen, zwischen denen die Packungsringe h angeordnet sind, welche von beliebiger Konstruktion sem können. Sie werden beim gezeigten Ausführungsbeispiel durch umgelegte Schlauchfedern/ gegen die Stangec gepreßt. Zwischen die Außenwand des Topfest und die Seitenwand der Stopf büchsenbohrung b sind nun gemäß der Erfindung offene Ringe k (s. Abb. 2) mit Abstand voneinander angeordnet, die solche Breite besitzen, daß dadurch der Querschnitt des Zwischenraumes zwischen den Seitenwandungen von Stopfbüchsenbohrung und Topf bis auf die offenen Stellen der Ringe k zwischen ihren beiden Enden/ und V (s.Abb. 2) ausgefüllt wird und so durch diese Ringe k eine Wärmeübertragung vom Topfe auf den Teil« des Zylinderdeckels stattfinden kann. Die Öffnung der Ringe zwischen ihren Enden /und/' dient dem Durchtritt des Druckmittels vom einen Ring zum andern, so daß es seine Preßwirkung auf die Außenfläche des geteilten Topfese ausüben kann.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die offenen oder gespaltenen Ringet in entsprechende Nuten/κ an der Außenfläche des Topfese eingesetzt, aus denen sie so weit herausragen, daß dadurch der Zwischenraum zwischen der Seitenwandung des Topfes und derjenigen der Stopfbüchsenbohrung an der betreffenden Stelle ausgefüllt wird. Da die gespaltenen oder offenen Ringe k federnd wirken, so wird dadurch ein festes Anlegen der Ringe gegen die Seitenwandung der Stopfbüchsenbohrung b gesichert. Bei stehenden Maschinen, wie derjenigen, auf die sich die gezeigte Ausführungsform bezieht, wird durch das Eigengewicht der Ringe k die innige radiale Berührung zwischen dem Topf und der Seitenwandung der Stopfbüchsenbohrung noch weiterhin günstig beeinflußt.

Der Spalt in den Ringenk, d.h. der Zwischenraum zwischen ihren Enden / und /', wird zweckmäßig so groß gehalten, daß die Ringe ohne Abmontierung des Kreuzkopfes von der Kolbenstange auf den Topf montiert, also von der Seite her über die' Stange geschoben werden können.

Vorzugsweise werden die Ringet auf dem Topfe versetzt zueinander angeordnet, derart, daß das Druckmittel auf schlangenförmig gewundenem Wege durch die Spalten dieser Ringe hindurchzutreten hat. Um die Ringe k in der versetzten Lage auf der Außenfläche des Topfes e zu sichern, kann man entweder in den Nuten m an geeigneten Stellen . Stiftchen in der Außenfläche des Topfes anordnen, oder man kann beim Ausarbeiten der Nuten tn im Topf an geeigneten Stellen entsprechend Material stehenlassen, welches insoweit den Spalt der Ringe k an der betreffenden Stelle ausfüllt. Am einfachsten ist es, zur Erreichung dieses Zieles zunächst vollständige Ringnuten in die Außenwand des Topfes einzudrehen und dann nachträglich in diese Nuten wieder so viel Material einzusetzen oder einzuschweißen, als der Breite des Spaltes der Ringet entspricht. "5 Da die Töpfe meistens aus Stahlguß bestehen müssen, so lassen sich diese Füllstücke leicht aus Stahlringchen drehen und einschweißen. Auch kann man hierfür die bei Bildung der Spalten oder Ausschnitte der Ringe k abfallen- iao den Stücke selbst verwenden. Natürlich düren diese Füllstücke nicht oder nicht wesent-

lieh über die Oberfläche der Seitenwandung des Topfes hinausragen, so daß sie nicht den Zwischenraum zwischen der Seitenwandung des Topfes und derjenigen der Stopf büchsenbohrung an der betreffenden Stelle ausfüllen können.

Auf Wunsch kann man die Wärmeübertragung durch die am Topf angeordneten Stege, Rippen' o. dgl. auch noch ergänzen ίο durch Einfüllung einer wärmeübertragenden Flüssigkeit, wie Öl, in den freien Raum zwischen Topf und Seitenwandung der Stopfbüchsenbohrung, indem man dieses Öl o. dgl. in diesen Raum nach erfolgter Montage so

lange einpumpt, bis es oben überläuft. Praktisch kann man diesen Raum dann auch mit der Preßölschmierung verbinden. Zur Erreichung dieses Zweckes ist bei der gezeigten Ausführungsform ein axialer Ölzuführungs-

kanal q in der Wandung des Topfes e angebracht, der einerseits mit der Zuleitung für die Preßölschmierung und anderseits mit dem Zwischenraum zwischen Seitenwandung des Topfes und Seitenwandung der Stopfbüchsen-

»5 packung in Verbindung steht.

Zur Schmierung der Stange c kann man dabei einen Kanal ο in der Wandung des Topfes«? ausbilden, der mit einem Kanal/? in Verbindung steht, welcher durch einen der Stege o- des Topfes hindurchgeht. Auf diese Weise ist es möglich, die Schmierung der Stange auf einfachem Wege zu bewirken, ohne daß es, wie bei den bisher benutzten Packungen, für Großgasmotoren u. dgl. nötig wäre, die Zylinderdeckelhülse anzubohren und die als Schmierlaterne dienende besondere Kammer nach beiden Seiten hin abzudichten.

Die Verwendung von mit Spielraum in die

Stopfbüchsenbohrung eingesetzten Packungstopfen für GroßdieseL· bzw. doppelt wirkende Großgasmotoren bietet fernerhin den Vorteil, daß so eine freie Ausdehnung des Topfes auch in axialer Richtung ermöglicht wird. Hierdurch werden die Übelstände vermieden, die bisher bei der Verwendung loser Kammerwinkel für solche Zwecke auftraten, wo es nicht selten vorkam, daß infolge der stärkeren Ausdehnung des gußeisernen Materials in der Längsrichtung Schraubenbolzen rissen, welche die Stopfbüchsenbrille mit dem Boden des Halses verbanden. Die kräftige Kühlung des Topfes und der in ihm enthaltenen Packung durch die Anordnung gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht ferner die Verwendung von Schlauchfedern zum Anpressen der Packungsringe an die Stange, während man bisher bei Großgasmaschinen der in Rede stehenden Art wegen der auftretenden hohen Temperaturen sich mit gußeisernen oder stählernen Spannringen mit untergelegten Dichtungsringen für diesen Zweck begnügen mußte, da die Schlauchfedern bei den auftretenden hohen Temperaturen vielfach schlaff wurden. Verwendet man aber die Wärmeableitung sowohl durch die um den Topf gelegten Metallringe wie durch den Zwischenraum ausfüllendes Öl o. dgl. in Kombination, so ist die Wärmeableitung von dem Topf und den darin enthaltenen Packungen so groß, daß man nun auch Schlauchfedern ohne Bedenken benutzen kann.

Mannigfache Änderungen der gezeigten Ausführungsform sind möglich, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. So können an Stelle der gezeigten Metallringe evtl. auch fest angeordnete, mit Ausschnitten versehene Rippen am Topf oder der Innenwandung der Zylinderbohrung Anwendung finden bzw. anders gestaltete Stege o. dgl.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Stopfbüchsenpackung mit einem in die Stopfbüchsenbohrung einsetzbaren, in axialer Richtung geteilten Topf zur Aufnahme der Dichtungsringe, der in solcher Weise mit Spiel in die Stopfbüchsenbohrung paßt, daß Druckmittel in den Zwischenraum zwischen der Seitenwandung go dieser Bohrung und der Seitenwandung des Topfes eintreten kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Seitenwandung der Stopfbüchsenbohrung und des Topfes Stege, Rippen o. dgl. aus wärmeleitendem Metall bzw. wärmeleitenden Metallegierungen in solcher Weise angeordnet sind, daß dadurch eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Topf und der Stopfbüchse geschaffen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege oder Rippen von nach außen federnden offenen Ringen aus Metallen oder Metallegierungen gebildet werden, die in Nuten der Topfaußenseite eingelegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe mit ihren offenen Stellen zueinander versetzt angeordnet und in dieser Stellung gesichert sind, und daß die offenen Stellen eine solche Breite besitzen, daß die Ringe von der Seite her über den Topf geschoben werden können.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen