DE549573C - Stopfbuechse mit einem aus mindestens zwei metallischen Dichtungsringen bestehenden, radial angedrueckten Dichtungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stopfbüchse mit einem aus mindestens zwei metallischen Dichtungsringen bestehenden, radial angedrückten Dichtungselement, das nach beiden Achsrichtungen hin mit kegeligen Staßflächen versehen ist, und besteht darin, daß die kege-■ ligen Stoßflächen verschieden große Neigungswinkel aufweisen. Vorteilhafterweise erhält dabei die der Überdruckselte zugekehrte kegelige Stoßfläche des Dichtungselements einen kleineren Neigungswinkel als die auf der andern Seite angeordnete kegelige Stoßfläche.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung an Hand von zwei schematisch dargestellten Figuren erläutert. Fig. 1 zeigt ein Dichtungselement einer Stopfbüchse bekannter Bauart im Schnitt. Fig. 2 ist ein Axialschnitt durch ein Dichtungselement nach der ao Erfindung.

Das. in Fig. 1 zwischen den beiden Distanzringen ι und 2 angeordnete Dichtungselement einer Stopfbüchse bekannter Bauart für hohe Drücke weist, zwischen zwei Grundringen 3 und 4 liegend, die eigentlichen Dichtungsringe 5, 6 und 7 auf. In den beiden Dichtungsringen 5 und 6 gleitet unmittelbar die Kolbenstange 8, bei welcher der in dem dem Arbeitsraum zugekehrten Raum 9 befindliehe Überdruck gegenüber dem im der Außenseite zugekehrten Raum 10 befindlichen Niederdruck abgedichtet werden muß. Die Dichtungsringe 5, 6 und 7 sind oben wie auch unten durch zwei kegelige Flächen abgegrenzt, deren Neigungswinkel 6' bzw. R einander gleich sind.

Auf den Ring 5 wirkt außer der um die Spannkraft des Ringes 7 vermehrten Radialspannung der Dichtungsringe 5 und 6 im Punkt A die auch als Resultierende der _4<J Flächenpressung zwischen dem Grundring 3 und dem Dichtungsrings anzusehende KraftZ₁ ein, die in eine axiale Komponente Y._x und eine radiale Komponente X₁ zerlegt werden kann. Im Punkt B des Dichtungsringes 6 wirkt in ähnlicher Weise eine Resultierende Z₂, die in eine axiale Komponente Y₂ und in eine radiale Komponente X₂ zerfällt. Die Kraft Z₂ und ihre Komponenten Y₂ und X₂ sind wesentlich größer als die Kraft Z₁ und ihre Kornponenten Y₁ und X₁, weil die Dichtungsringe 5 und 6 nicht nur dem Einbaudruck der Grundringe 3 und 4, sondern außerdem noch dem in diesem Fall von oben wirkenden überdruck des Arbeitsmittels, welcher sich teilweise gemäß einer Drosselkurve langsam auf die Ringe 5, 7 und 6 fortpflanzen kann, ausgesetzt sind.

Da die Berührungsfläche zwischen dem Grundring 3 und dem Dichtungsring 5 nicht dem vollen Überdruck ausgesetzt ist, besteht die Flächenpressung zwischen dem Grundring 4 und dem Dichtungsring 6 aus dem Einbaudruck und einem zusätzlichen, vom

Überdruck des Arbeitsmittels herrührenden Druck, welcher auf die Ringe 5, 6 und 7 ausgeübt wird, während die Flächenpressung zwischen dem Grundring 3 und dem Dichtungsring 5 in der Hauptsache dem Einbaudruck allein entspricht. Da die Kraft Z₂ wesentlich größer als die Kraft Z₁, die Winkel 5" und R einander aber gleich sind, ergibt sich auch, daß die Radialkomponente X₂ in gleichem Maß größer ist als die Radialkomponente X₁. Der Wert der Komponente X₂ kann indessen so hohe Werte annehmen, daß zwischen dem Ring 6 und der Kolbenstange 8 eine unerwünscht hohe Reibung und infolgedessen eine starke Erwärmung und eine vorzeitige Abnutzung eintreten.

Um diese Nachteile zu vermeiden und eine gleichmäßige Belastung der beiden Dichtungsringe zu erzielen, wird nach Fig. 2 der Neigungswinkel T der Kegelfläche zwischen dem unteren Grundring 14 und dem unteren Dichtungsring 16 größer gewählt als der Neigungswinkel R der Kegelfläche zwischen dem oberen Grundring 13 und dem oberen Dichtungsring 15. Die im Punkt C wirkenden Kräfte sind gleich groß und gleichgerichtet wie diejenigen des Punktes A in Fig. 1. Die im Punkt D wirkende Resultierende Z₄ hat dagegen eine andere Richtung als die Resultierende Z₂ in Fig. 1. Die axialen Komponenten Y₁ und F₂ sind angenähert gleich groß. Die radiale Komponente X₄ ist dagegen gegenüber der radialen Komponente X₂ in Fig. 1 infolge des größeren Neigungswinkels T "der kegeligen Fläche zwischen dem Grundring 14 .und dem Dichtungsring 16 wesentlich kleiner.

Der in Fig. 2 dargestellte Neigungswinkel T ist ungefähr so gewählt, daß die Radialkomponente X₄ gleich groß wird wie die Radialkomponente X₃, so daß die Fläche.npressungen zwischen der Kolbenstange 8 und dem Dichtungsring 15 einerseits und dem Dichtungsring 16 andererseits selbst bei veränderlichem Überdruck einander angenähert gleichbleiben. Um einen eindeutig festgelegten axialen Einbaudruck zu erhalten, ist der obere Grundring 13 mit federnden Organen 11 versehen, welche ihn gegen die Dichtungsringe 15, 16 und 17 pressen.

Dichtungselemente nach' der Erfindung können in beliebiger Anzahl zu einer ganzen Stopfbüchse vereinigt werden. Außerdem kann zu den Dichtungselementen je nach den Betriebsbedingungen Schmieröl, Kühl- oder Sperrflüssigkeit geführt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Stopfbüchse mit einem aus mindestens zwei metallischen Dichtungsringen bestehenden, radial angedrückten Dichtungselement, das nach beiden Achsrichtungen hin mit kegeligen Stoßflächen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kegeligen Stoßflächen verschieden große Neigungswinkel aufweisen.

2. Stopfbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der überdruckseite zugekehrte kegelige Stoßfläche des Dichtungselements einen kleineren Neigungswinkel besitzt als die auf der andern Seite angeordnete kegelige Stoß* fläche.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen