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Stopfbüchse mit Metallpackung Die Erfindung bezieht sich auf Stopfbüchsen
mit Metallpackung, die zur Abdichtung, insbesondere von Rohrdehnungsausgleichern,
gegen hohe Drücke und Wärmegrade dienen. Zur Abdichtung werden an sich bekannte,
zwischen Metallringen angeordnete weiche Ringe benutzt, wobei die letzteren auf
schrägen Flächen anliegen, die abwechselnd am Innen- und Außenrand der Metallringe
vorgesehen sind.
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Metallpackungen, die ,aus abwechselnd angeordneten Dicht- und Druckringen
bestehen, die einem Axialdruck unterworfen werden, sind schon bekanntgeworden. Hierbei
bestehen die Druckringe aus härterem und= die Dichtringe aus weicherem Material.
Bei diesen Ausführungen liegen stets die Dichtringe an Schrägflachen der Druckringe
an, so,, daß sie bei einem Axialdruck gegen den bewegten Teil bzvv. einen äußeren
Hilfsring gepreßt werden, wodurch die Abdichtung zustande kommt. Bei einer ersten
Ausführungsform dieser Art liegen die Dichtringe symmetrisch sowohl an der inneren
wie an der #äuß;ercn Dichtfläche an, wobei sie paarweise :angeordnet sind. Bei einer
zweiten Ausführungsform 'sind die Dichtringe aus weicherem Material abwechselnd
auf der Außen- eder Innenseite der Dichtringe angeordnet.
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Andererseits ist --es auch bekanntgeworden, Stopfbüchsen mit Metallpackungen
dem Einfluß :eines federnden Axialdruckes auszusetzen. Dieser Axialdruck wird bei
der bekannten Ausführung durch eine ringförmige Blattfeder erzeugt. Bei diesen Stopfbüchsen
handelt @es sich aber nicht um Metallpackungen, die aus abwechselnd angeordneten
Druck- und Dichtringen bestehen, wobei die Dichtringe durch Schrägflächen an den
Druckringen gegen die Dichtflächen mittels eines Axialdruckes gepreßt werden.
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Die vorliegende Erfindung. soll insbesondere für Gleitrohrkompensatoren
Verwendung finden. Bei derartigen Gleitkompensatoren treten besonders hohe Betriebsdrücke
und ebenfalls hohe Temperaturen auf-- Unter diesen Verhältnissen vermögen die bekannten
Ausführungen
nicht die erforderliche Abdichtung-herbeizuführen. Nach der Erfindung wird das dadurch
erreicht, daß die Metallring;, zwischen denen abwechselnd auf der Außen-und Innenseite
Dichtringe angeordnet sind, von diesen Dichtringen stark ,außermittig abgestützt
werden, wobei die Ringe deinem achsenrechten Federdruck ausgesetzt sind. Durch die
außermittige Abstützung der Metallringe kann eine besonders starke Deformation derselben
und damit -ein besonders starker Anpreßdruck der Dichtringe :erzielt,verden. Hierbei
wird der Axialschub zur Erzeugung des achsenrechten Federdruckes durch Druckschrauben
auf der Brillenseite erzeugt, die gegebenenfalls mit Feingewinde versehen sein können
und nahe der Außenkante des Oberringes angreifen. Zur Ausübung des Axia.lschubes
von der anderen Selte bzw. vom Grunde der Stopfbüchsenseite dient zweckmäßig eine
nähe der Innenkante . des Unterringes angreifende ringförmige Blattfeder. Bekänntlich
muß auf der Außenseite der Metallpackungen eine Ringhülse angeordnet sein, gegen
deren Innenfläche die äußeren Dichtringe gepreßt werden. Nach der Erfindung wird
nun dieser Ring, der zwischen der Kammerwandung und der Metallpackung ,angeordnet
ist, hohl ausgebildet. Die hierbei entstehenden. Stirnflächen des Ringes sind mit
absperrbaren. Durchlässen für das Druckmittel versehen, gegen das abgedichtet wird.
Durch diese Ausbildung des Ringes kann der Grad der Dichtigkeit angezeigt werden,
den die ersten dem Betriebsdruck ausgesetzten Dichtringe besitzen. je nach der Lage
der ersten Durchl.aßÖffnung kann die Prüfung auf den ersten bzw. auf die folgenden
Dichtringe ausgedehnt werden. Nach der Erfindung wird insbesondere bei langsam bewegten
Teilen eine sehr gute Abdichtungselbst bei hohen Drücken und hoher Temperaturermöglicht.
Diese gute Abdichtung wird durch eine betont außermittige Abstützurig der Metallringe
und einem gleichzeitig wirkenden achsenrechten Federdruck ermöglicht. Infolge des
ständig wirkenden ächsenrechben Federdruckes bleibt die Dichtung selbst bei hohen
Drücken sehr elastisch, wodurch es gelin;gt, beim Anziehen der Packung den Punkt
zu erreichen, bei dem bei absoluter Dichtigkeit noch eine ausreichende Beweglichkeit
des bewegten Teils erhalten bleibt. Eine gute Einstellung der Packung auf den jeweiligen
Betriebsdruck wird ferner durch die Anordnung von Druckschrauben mit Feingewinden
,auf der einen Seite und durch Anordnung einer riuigförmigen Blattfeder auf der
anderen Seite erzielt. Die Anordnung einer ringförmigen Blattfeder ist besonders
deshalb sehr vorteilhaft; weil derartige Federn selbst bei hohen Drücken noch eine
ausreichende Elastizität beibehalten. Wie bereits oben gesagt wurde, soll die Stopfbüchse
besonders bei sehr hohen Drücken Verwendung finden. Deshalb bestand das Erfordernis,
einen Teil der Dichtringe auf den Grad der erreichten Abdichtung zu untersuchen.
Nach der Erfindung ist deshalb der die Metallpackung umgebende Ring hohl ausgebildet
und mit Durchlaßkanäl@en und entsprechenden Absperrvorrichtungen ausgestattet, die
es gestatten, den Druck an einer bestimmten Stelle der Packung zu messen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt die Erfindung bei der Anwendung in einer
Stopfbüchsenpackung zur Abdichtung eines Degenrohres. Die Stopfbüchse besteht aus
dem Gehäus.ey und einem Gegenflansch 5. In dem Gehäusey -sind die Metallpackungen
in Gestalt von Dichtungs- - und Druckringen und eine Ringhülse 3 vorgesehen. Auf
dem Böden des S,topfbü'chs,e:ngehäuses y befindet sich eine Weicheisendichtung z,
die von -einem Führungsgrundring x bedeckt wird: Auf der anderen Seite des Führungsgrundringes
x befindet sich ebenfalls eine Weicheisendichtung 8 von bedeutend größerem Innendurchmesser,
die gleichzeitig als Abstandhalter zwischen dem Führungsgrundring x und der ringförmigen
Blattfedar 6 dient. An die Blattfeder 6 anschließend sind die äußere Ringhülse 3
und die Metallpackungen angeordnet. Die Packungen bestehen aus in sich geschlossenen
Dichtungsringen f und Druckringen 2. Die ersten sind aus weicherem Metall hergestellt
und können sowoln rund wie auch keilförmig ,ausgebildet sein. Die Wahl des Metalls
richtet sich nach der Hölle des Betriebsdruckes und der Temperatur sowie den Eigenschaften
des abzudichtenden Mediums. Je nachdem können die Dichtringe Paus Kupfer, Aluminium,
:einer Kupfer-Nickel-Legierung, Weicheisen u. dgl. bestehen. Abwechselnd mit den
Dichtungsringen f sind die Druckringe 2 angeordnet. Diese Druckringe sind mit schrägen
Anlageflächen t ausgestattet; die abwechselnd am Außen- und Innenrand vorgesehen
sind. Die Druckringe 2 sollen aus verhältnismäßig hartem Metall bestehen und sind
zweckmäßig aus hartem Stahl angefertigt. Die Anordnung der Dichtungsringe f und
der Druckringe 2 ist so getroffen, daß die Druckringe 2 von den dazwischenliegenden
Dichtringen/ stark außermittig abgestützt werden. Für die Wirkungsweise ist ferner
von Bedeutung, daß die Druck- und Dichtringe in dieser Lage ständig einem federnden
Druck unterliegen, der -durch eine auf der einen Seite der Dicht- und Druckringe
angeordnete ringförmige Blattfeder 6
erzeugt und durch. eine auf
der gegenüberliegenden Seite angeordnete Druckvorrichtung eingestellt werden kann.
Infolge des ausgeübten Anpressungsdruckeserhalten die Dichtringe feine Verformung
und erzeugen so :eine absolut zuverlässige Abdichtung selbst bei sehr hohen Drücken.
Auf der -einen Seite -der Dicht- und Druckringe ist d16 bereits oben erwähnte ringförmige
Blattfader 6 angeordnet, die an der Außenseite zwischen der Packung 8 und der kinghülse
3 eingespannt ist und sich mit ihrem inneren Teil ,gegen den ersten Dichtring 9
legt. Auf der anderen Seite der Dicht- und Druckringe sind die Druckschrauben q.
,angeordnet, die den AnpressungsdruCk :erzeugen und sich in dem Gegenflansch 5 befinden.
Dias Ende dieser Druckschrauben dient als Widerlager für die Metallpackiuigen. Durch
ein mehr oder weniger :starkes Eindrehen dieser Druckschrauben wird jede gewünschte
Vorspannu;ng der ringförmigen Blattfeder 6 und damit der Dicht- und Druckringe vorgenommen.-
Die Einstellung wird so. vorgenommen, daß bei absoluter Dichtigkeit der Metallpackung
noch eine ausreichende B.eweglichlz-,eit d:er abzudichtenden Welle bzw. des Diegenrohres,e
vorhanden ist. Die Feineinstellung wird durch die federnde Abstützung auf der Gegenseite
noch erleichtert. Außerdem ;sind die Druckschrauben q. zweckmäßig mit-Fei igewinde
versehen.
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In dem vorliegenden Ausführuilgsbeispi@el besitzt die Metallpackung
bereits die,erforderliche Vo-rspannung. Die Druckschrauben q. sind angezogen, so
daß sich die rin;gfärmge Blattfe,dex 6 mm d,efornii!erten Zustande befindet. Die
ringförmige Blattfeder`6 besitzt eine so große Elastizität, daß sie mit @einiem,
ganz bestimmten und ,gleichmäßigen Druck auf die Dicht- und Druckringe einwirkt.
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Umeine Kontrolle vornehmen zu_ können, ist die Ringhülse 3 hohl ausgebildet.
An ihren Stirnwänden besitzt sie Öffnungen "io und i i. Die erste Öffnung i o fährt
in den Raürn hinter die Feder 6, während die zweite Öffnung i i in ein Auslaßrohr
i z mündet, das an seinem Ende mit einem Ventil 13 versehen ist. Dieses Ventil I3
zeigt beim Öffnen an, welchen Grad der Dichtigkeit die fersten dem Betriebsdruck
ausgesetzten Dichtringe besitzen.