-
Weichpackung für Stopfbüchsen u. dgl. Zum Abdichten rotierender Maschinenteile,
wie Wellen, Achsen u. dgl., als auch von hin und her gehenden Maschinenelementen,
beispielsweise Kolbenstangen, Schubstangen, auch bei der Einführung von Röhren in
Apparate, Durchführen von Befestigungsbolzen aus Apparaten u. dgl., verwendet man
sog. Stopfbüchsen. Das Abdichten besorgen hierbei weiche Packungen aus Asbestfaser,
Baumwollezöpfen, Hanffascr u. dgl., welche zwecks besserer Anschmiegbarkeit und
Weichheit sowie zur Unterstützung der abdichtenden Wirkung und zur Verringerung
der Reibung mit schmierenden Substanzen getränkt sind, wie beispielsweise Talg,
Öl, Wachs, Graphit und ähnliche Stoffe. Für gewisse Sonderzwecke werden auch federnde
Stopfbüchsen mit fester Packung, bestehend aus Kohleringen, Metallringen, Metallwolle
u. dgl., verwendet.
-
Die Erfindung bezieht sich auf die erstgenannten Weichpackungen. Sehr
gut bewährt haben sich hierfür Geflechte, welche besonders mit Graphit imprägniert
sind. Diese Packungen finden besonders dann Verwendung, wenn gegen die Einwirkung
von Stoffen abgedichtet werden muß, die andere Stoffe chemisch angreifen, da Graphit
die Eigenschaft hat, gegen beinahe alle Chemikalien beständig zu sein. Der Graphit
schützt hiefbei die als Träger dienende Geflechtmasse. Auch sind diese Packungen
gegen Wärmeeinflüsse ziemlich widerstandsfähig, da Graphit vollkommen wärmebeständig
ist und das Textilmaterial vor der Einwirkung der Wärme bis zu einem gewissen Grade
schützt. Alle Weichpackungen haben aber folgenden schwerwiegenden Nachteil. Trotz
Imprägnierens mit Graphit, Öl, Talg, Wachs und ähnlichen Stoffen bleibt die Struktur
des Grundmaterials, wie Asbestfaser, Baumwolle, Hanf usw., erhalten. Da diese Grundstoffe
nur äußerlich geschützt sind, wird an den mit dem abdichtenden Maschinenteil in
Berührung kommenden Flächen durch die Reibung die Schutzschicht- von der Faser entfernt,
so daß an vielen Punkten die Faser dann ungeschützt der Reibung ausgesetzt ist.
Nun haben aber die meisten Fasern, besonders die Naturfasern, im inneren Aufbau
ein Gerippe
von einer gewissen Härte. Bei vielen Stoffen rührt diese
Härte von der Einlagerung von Kieselsäure her, die ja bekanntlich die Gerüstsubstanz
und mit ein Aufbaustoff der Naturfaser bildet. Die Folge der Berührung der ungeschützten
Faser mit dem bewegten Maschinenelement ist ein Verschleiß einerseits der Packung,
andererseits aber auch des Maschinenteils. Es ist bekannt, daß auch die besten Weichpackungen
Rillen in dem härtesten Material des Maschinenteils hervorrufen. Eingehende Untersuchungen
haben ergeben, daß die alleinige Ursache darin besteht, daß die Schutzschicht, welche
durch die Tränkung der Faser diese überzieht, unter der Reibung verlorengeht und
dann die harte Faser selbst auf den Maschinenteil reibt.
-
Dieser Mangel kann bei keiner natürlichen und künstlichen Faser, welche
zu Verpackungszwecken verwendet wird, beseitigt werden, selbst wenn die Durchtränkung
noch so gut und reichlich ist. Jede Schutzschicht sitzt nur auf der Oberfläche der
Faser, während das Innere der Faser nur von den leichten, flüchtigen Bestandteilen
der Tränkung durchdrungen wird. Gegen die Reibung besonders wirksame Stoffe, wie
beispielsweise Graphit, sitzen immer nur auf der Oberfläche der Faser selbst und
vermögen nicht in das Faserinnere einzudringen. Dieser Fehler wird erfindungsgemäß
dadurch restlos beseitigt, daß der Grundstoff der Packung nicht mehr aus Naturfaser,
sondern aus einer Kunstfaser besteht, in welche während ihrer Entstehung bzw. künstlichen
Herstellung die Schutzstoffe in der ganzen Faser gleichmäßig verteilt eingebettet
werden, so daß die Schutzstoffe bis in die innersten Aufbauzellen eingelagert sind.
Die Faser selbst hat nur noch den Zweck, Träger der Schutzstoffe zu sein und diese
miteinander zu verbinden, so daß sie zu einer .Weichpackung verarbeitet werden kann.
Dies ist an folgendem erfindungsgemäßen Beispiel näher erläutert. Die Herstellung
künstlicher Fasern beruht darauf, daß Cellulose oder Celluloseverbindungen in entsprechenden
Lösungsmitteln oder in löslicher chemischer Verbindung zur Lösung gebracht werden.
Diese Spinnmasse wird alsdann durch mehr oder weniger feine Öffnungen, deren Weite
von dem angewendeten Spinnverfahren abhängig ist, in ein gasförmiges oder flüssiges
Fallmittel eingeleitet, wodurch die Cellulose oder Celluloseverbindüng ausgefällt
oder abgeschieden wird, und zwar in Form eines textil weiter verarbeitbaren Fadens.
Mischt man nun der Spinnlösung einen der beschriebenen, für Weichpackungen besonders
geeigneten Schutzstoffe, beispielsweise fein verteilten Graphit, in einer so großen
Menge bei, daß der Cellulose- oder Celluloseverbindungsanteil eben noch ausreicht,
einen Faden zu .bilden, welcher noch eine hinreichende Festigkeit hat, um weiter
verarbeitet werden zu können, so erhält man eine künstliche Faser, welche bis in
die kleinsten Gefügeteilchen mit dem Schutzmittel ausgefüllt und verbunden ist.
Das chemische Herstellungsverfahren als solches ist nicht beschränkt. Man erhält
brauchbare Fäden sowohl nach dem Viscose- und Kupferoxydammoniakverfahren, auch
das Nitrat- und das Acetatverfahren sind geeignet wie überhaupt alle Spinnverfahren,
deren Spinnlösung die in Frage kommenden Schutzstoffe in genügend großer Menge beigemischt
werden können.
-
Es ist bei der Herstellung von Kunstseide,. Roßhaar, Folien u. dgl.
aus Lösungen von Cellulose oder Cellulosederivaten bekannt, der Spinn- oder Gießlösung
geringe Mengen unlöslicher Stoffe, wie z. B. auch Graphit, einzuverleiben. Hierbei
handelt es sich um die Erzeugung von mattierten oder gefärbten Produkten, nicht
aber um die Herstellung eines Materials für Stopfbüchsen mit eingelagertem Schmierstoff.
Ferner sindDichtungsringe bekannt, welche in der erforderlichen Dicke direkt durch
Zersetzen von Viscose und Imprägnieren der fertigen Ringe mit hygroskopischen Substanzen
zwecks Beseitigung der Schrumpfungsfähigkeit hergestellt werden, sowie auch Dichtungsringe,
welche aus mehreren zusammengepreßten Folien aus regenerierter Ceilulose, gegebenenfalls
mit Zwischenlagen aus Metall- oder Textilgewebe, bestehen. Derartiges Material ist
zur Herstellung von Weichpackungen ungeeignet; die älteren Vorschläge lassen auch
den Grundgedanken der Erfindung, die Verwendung einer Faser, welche einen Schmierstoff
in gleichmäßiger Verteilung über den ganzen Faserquerschnitt eingelagert enthält,
nicht erkennen.
-
Die Verwendung der beschriebenen Faser für Weichpackungen hat nicht
nur den großen Vorteil ergeben, daß der Verschleiß der verpackten Maschinenteile
auf ein Minimum reduziert wird. Es hat sich auch besonders ergeben, daß diese Packung
gegen die Einwirkung beinahe aller in der Technik verwendeten Stoffe widerstandsfähig
ist. Die Untersuchung des Materials hat ferner ergeben, daß beispielsweise bei Verwendung
von Graphit die Graphitteilchen durch Reibung sehr leicht freigelegt werden und
dadurch ein sehr geringer Reibungskoeffizient die Folge ist. Der festgestellte außerordentlich
geringe Verschleiß der verpackten Maschinenteile hat seine Erklärung in erster Linie
darin gefunden, daß die Reibung in überwiegendem Maße von den Schutzstoffteilchen,
beispielsweise Graphitflittern, aufgenommen
wird, die in dem künstlichen
Grundfaden fest verankert sind, andererseits aber auch darin, daB die-als Träger
der Schutzteilchen dienende künstliche Faser einen verschwindend geringen Gehalt
an mineralischen Bestandteilen, die eine angreifende, schmirgelnde Wirkung ausüben,
aufweist, wie sich durch den Aschegehalt ergibt.