DE594103C - Metallstopfbuechse, bei welcher der die Dichtungsringe aufnehmende Kammerring in einem zweiten Kammerring gelagert ist - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metallstopfbüchse zum Abdichten der Durchtrittsstellen von Kolbenstangen o. dgl. an Kraft- und Arbeitsmaschinen. Bei solchen Stopfbüchsen ist bereits die Verwendung von Kammerringen von beispielsweise L-förmigem Querschnitt bekannt, in denen mehrteilige metallische Dichtungsringe untergebracht sind. Ferner ist es schon vorgeschlagen worden, den die Dichtungsringe aufnehmenden Kammerring in einem zweiten Kammerring zu lagern. Auch ist es bekannt, diese Dichtungsringe durch schlauchartig um sie herumgelegte Federn an die Kolbenstange anzudrüdcen. Die Dichtungsringe müssen aber stets in radialer Richtung ein bestimmtes Höhenspiel in der Kammer haben, damit sie • radial verschiebbar bleiben und den Bewegungen der Stange folgen köninen, da sonst ein Heißlaufen derselben erfolgt. Infolge dieses Höhenspieles und durch die Ringspalten der Dichtungsringe dringt nun das Druckmittel in den Ringraum zwischen der äußeren Dichtungsringumfläche und der inneren Kammerringfläche ein und preßt den Dichtungsring fest gegen seine Auflage, wodurch dessen Beweglichkeit außerordentlich gehemmt wird. Andererseits werden die meist verwandten mehrteiligen Dichtungsringe in axialer Richtung „derart stark auf ihre Unterlage durch das Druckmittel gepreßt, daß nicht alle Dichtungsringe der Bewegung der Stange folgen können, sondern einzelne Teile der Dichtungsringe auf der Unterlage festgehalten werden. Hierdurch entsteht eine Überbeanspruchung der die Ringteile zusammenhaltenden Federn, was häufig Federbrüche zur Folge hat. Ferner drückt außerdem auch die Stange fest gegen die sie umschließenden Dichtungsringe, wenn sie sich axial bewegen will. Hierdurch entsteht infolge der Schwerbeweglichkeit der Dichtungsringe unter der Druckbelastung ein erheblicher Flächendruck an der Stange, durch den sowohl die Dichtungsringe als auch die Stange, schnell und stark abgenutzt werden.

Ferner ist es bekanntgeworden, den eigentlichen Dichtungsringen zum Schutz der Federn gegen hohe Temperaturen einen Vollring vorzuschalten, dessen innere Bohrung nur um ein geringes größer ist als der Stangendurchmesser. Der Vollring besitzt dabei einen Rand, mit dem er sich auf den anliegenden Dichtungsring stützt. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß schon nach geringfügigem Verschleiß der Dichtungsringe der Vollring unmittelbar auf der Kolbenstange hängt, so daß der umlaufende Rand das Durchhängen des Vollringes nicht mehr verhindern kann. Die heißen Gase können dabei in radialer Richtung durch den wegen der geringen radialen Beweglichkeit des Voll-

ringes notwendigen axialen Spielraum hinter die Dichtungsringe gelangen, so daß die Federn heiß und unwirksam werden und ein Anpressen der Dichtungsringe an die Kolbenstange nicht zu vermeiden ist.

Gemäß der Erfindung werden nun alle genannten nachteiligen Einwirkungen des Druckmittels auf die Dichtungsringe dadurch verhindert, daß der größere Kammerring in ίο seinem an der dem höheren Druck zugewandten Seite gelegenen Steg konzentrische Ausdrehungeu besitzt, die einen Druckring und einen Sperring (Entlastungsring) umschließen. Auf diese Weise wird sowohl die Belastung der Dichtungsringe in axialer Richtung als auch der radial wirkende Druck und die Einwirkung der Temperatur auf die Dichtungsringe derart gemildert, daß die Dichtungsringe praktisch nur mit dem gewählten Federdruck an die Stange gedrückt und infolgedessen erheblich günstigere Abnutzungsverhältnisse geschaffen werden. Hierdurch wird die Lebensdauer der Metallstopfbüchse wesentlich erhöht, was bei Maschinenanlagen,

z. B. in Seeschiffen, die längere Zeit ununterbrochen in Betrieb sein müssen, die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit (insbesondere auch beim Anfahren der Motoren) wesentlich erhöht.

Erfindungsgemäß ist der Druckring, der ungeteilt ist und mit geringem Spiel auf der Stange sitzt, radial und axial beweglich gehalten. Infolge der axialen Druckwirkung des Druckmittels wird er mit seiner der Seite des höheren Druckes entgegengesetzt gelegenen Stirnfläche durch eine Ausdrehung des Kammersteges und gleichzeitig durch die der Seite höheren Druckes zugewandte Stirnfläche des Sperringes abgestützt, so daß der Druckring den Spalt zwischen der Ausdrehung des Kammersteges und dem Sperrring dichtend überdeckt. Außerdem wird durch diese -Anordnung der Sperring vor zu starker Belastung bewahrt, da er nur einen Teil des Druckes aufzunehmen hat.

Der Druckring wird vorteilhaft zwecks Verlängerung seiner eigenen Gebrauchsfähigkeit und zugleich auch der der gesamten Stopfbüchsenpackungeii aus einem hoch hitzebeständigen Werkstoff hergestellt. Dieses ist insbesondere bei Hochdruckmaschinen erforderlich, da dieser Druckring den Einwirkungen des heißen Druckmittels zuerst ausgesetzt ist.

Der Sperring (Entlastungsring) ist nach der Erfindung axial beweglich angeordnet und soll vorzugsweise einen winkelförmigen Querschnitt besitzen. Durch die axiale Druckwirkung des Druckmittels wird dieser Sperrring bei winkelförmigem Querschnitt mit seiner breiteren Stirnfläche auf den Steg des inneren Kammerringes gedrückt, wodurch dem Druckmittel der radiale Eintritt in den Ringraum zwischen den beiden Kammerringen versperrt ist. Zweckmäßig wird der Sperring etwas höher als die ihn umschließende Kammerstegausdrehung ausgeführt, um ein Aufeinanderliegen der Kammerringstege zu vermeiden, da eine einwandfreie Abdichtung der aufeinanderstoßenden Kammerstegflächen nur schwer zu erreichen, wenn nicht unmöglich ist. Selbstverständlich kann der Sperring beispielsweise auch einen rechteckigen oder sonst geeigneten Querschnitt haben.

Die Abb. 1 und 2 stellen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

α ist der äußere Kammerring und b der innere Kammerring, der vorzugsweise ungeteilt ist und in dem die eigentlichen Dichtungsringe gelagert sind. Die Dichtungsringe c, die in der Regel geteilt und nach den Abbildungen zu zweien in einer Kammer angeordnet sind, werden durch Schlauchfedern o· auf die Stange / gedrückt. Die Stöße derselben sind versetzt zueinander angeordnet und werden in ihrer stoßveHsetzten Lage durch die Haltestifte h gehalten. In dem Steg / des äußeren Kammerringes α sind Ausdrehungen vorgesehen, die sowohl den Dichtungsring d als auch den. Sperr- oder Entlastungsring e umschließen. Zum Abdichten des Kammersteges / ist zwischen ihm und dem Stopfbüchsengehäuse m eine Metallpackung i vorgesehen, η sind Zwischenringe und ο zylindrische Kammerringe.

Die Stopfbüchsenelemente gemäß der Erfindung können zu mehreren hintereinander angeordnet sein (s. Abb. 1), wobei der äußere Kammerring gleichzeitig entsprechende Bohrungen/; besitzen kann, die als Leitung für das Schmiermittel der Kolbenstange o. dgl. dienen. Unter Umständen kann aber auch infolge der vorzüglichen Abdichtung der neuen Stopfbüchsenpackung eine einzige Serie der neuen Stopfbüchsenelemente als 'Vorstopfbüchse genügen (s. Abb. 2), an die dann in axialer Richtung andere bekannte ringförmige Packungselemente angeschlossen werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Metallstopfbüchse, bei welcher der die Dichtungsringe aufnehmende Kammerring in einem zweiten Kammerring gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Kammerring (a) in seinem an der dem höheren Druck zugewandten Seite gelegenen Steg (/) konzentrische Ausdrehungen besitzt, die einen an sich bekannten Druckring (d) und einen Sperring (e) umschließen.

2. Metallstopfbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial

und axial bewegliche ungeteilte Druckring (d) mit seiner der Seite des höheren Druckes entgegengesetzt gelegenen Stirnfläche durch eine Ausdrehung des Kammersteges (/) und gleichzeitig durch die der Seite höheren Druckes zugewandte Stirnfläche des Sperringes (e) abgestützt wird, so daß der Druckring den Spalt zwischen der Ausdrehung des Kammersteges (/) und dem Sperring (e) dichtend überdeckt.

3. Metallstopfbüchse nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axial bewegliche Sperring (e) einen winkelförmigen Querschnitt besitzt und mit seiner breiteren Stirnfläche auf dem Steg des inneren Kammerringes (Jb) ruht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen