DE820167C - Stopfbuechse zur Verhuetung oder Verringerung des Entweichens eines Fluidums unter hohem Druck, insbesondere fuer gummiueberzogene, der Vulkanisiereinrichtung zuzufuehrende Kabelseelen - Google Patents

Description

• Stopfbüchse zur Verhütung oder Verringerung des Entweichens eines Fluidums unter hohem Druck, insbesondere für gummiüberzogene, der Vulkanisiereinrichtung zuzuführende Kabelseelen Die Erfindung bezieht sich auf eine Stopfbüchse, welche verhindern soll, daß unter hohem Druck in einem Gefäß enthaltendes Fluidum an der Stelle des Eintritts eines sich bewegenden länglichen Körpers in das Gefäß entweicht, oder das Maß des Entweichens verringern soll. Sie ist besonders aber keinesfalls ausschließlich geeignet zur Anwendung bei einer kontinuierlichen Vulkanisiermaschine, welche aus einer länglichen, Dampf oder ein anderes heißes Fluidum unter hohem Druck enthaltenden Kammer besteht, durch welche ein mit Gummi überzogener Leiter oder eine mit Gummi überzogene Kal>elseele beständig hindurchgezogen wird, wobei der Gummiüberzug während des Durchgangs durch die Kammer vulkanisiert wird. Bevor der Gummi vulkanisiert ist, ist der heiße, frisch aufgebrachte Gummiüberzug besonders empfindlich, um verdreht oder in anderer Weise durch reibende Berührung mit anderen Körpern beschädigt und deformiert zu werden, wenn er örtlichem Druck ausgesetzt ist.
• Bisher sind Schwierigkeiten in der Schaffung einer Abdichtung am Eintrittsende der Vulkanisierkammer einer kontinuierlichen Vulkanisiermaschine aufgetreten, welche den weichen Gummiüberzug des Leiters oder der Seele beim Durchtritt nicht schädigt und doch wirksam das Entweichen von Dampf oder einem anderen vulkanisierenden Druckfluidum aus der Kammer verhindert.
• Abdichtende Stopfbüchsen sind vorgeschlagen worden, bei welchen der Druck des Fluidums in der Vulkanisierkammer oder in einem anderen Gefäß, der Bequemlichkeit halber soll dies in dem Ausdruck Vulkanisierkammer enthalten sein, im wesentlichen durch den Druck einer Flüssigkeit, im allgemeinen kaltes Wasser, ausgeglichen wird, welches dem Inneren der Stopfbüchse zugeführt wird. Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Stopfbüchse dieser Art, welche sehr wirksam in der Verhütung des Entweichens von Dampf oder einem anderen Fluidum unter Druck, im nachfolgenden der Kürze halber nur als Dampf bezeichnet, aus der Vulkanisierkammer ist. Die verbesserte Stopfbüchse ist von kurzer axialer Länge und von einfacher Konstruktion, weil sie nicht die Schaffung von Labyrinthdurchlässen zur Verhütung des Entweichens von Dampf oder von Wasser oder eines anderen Gegendruckfluidums bei hohem Druck erfordert. Sie ist wirtschaftlich hinsichtlich der Versorgung mit dem erforderlichen Gegendruckfluidum und als wichtigstes von allem, sie erlaubt den Durchgang eines mit nichtvulkanisiertem Gummi überzogenen Drahts oder einer solchen Kabelseele in die Vulkanisierkammer, ohne den Überzug in irgendeiner Weise zu beschädigen.
• Bei der neuen verbesserten Stopfbüchse wird das Wasser oder eine andere Gegendruckflüssigkeit zu dem lichten Raum zwischen der Stopfbüchse und dem sie passierenden länglichen Körper in der Form eines Ringstroms zugeführt, welcher in bezug auf die Bewegungsrichtung des Körpers geneigt ist, so daß er eine beträchtliche Bewegungskomponente in dieser Richtung besitzt. Es wurde gefunden, daß dies den Betrag an strömendem Gegendruckfluidum verringert und ebenso die Neigung des Gegendruckfluidums vermindert, die Oberfläche des weichen Gummiüberzugs zu verschlechtern, wo es auf diesen aufstößt.
• Die verbesserte Stopfbüchse besitzt einen Durchlaß für das Kabel oder den anderen Gegenstand, welcher vorzugsweise ein Paar von im wesentlichen konischen Teilen umfaßt, welche gegen einen mittleren Halsteil von verhältnismäßig kurzer Länge zusammenlaufen. Um diesen halsartigen Durchlaß um das Kabel herum befindet sich eine Ringkammer. welche mit dem Innern des halsartigen Teiles des Durchlasses durch einen Ringkanal in einer kreisförmigen Wand in Verbindung steht, welch letztere das Innere des halsartigen Durchlasses von dem Innern der Ringkammer trennt.
• Dieser Kanal oder zumindest sein innerster Teil ist in einem beträchlichen Winkel zur Achse des halsartigen Durchlasses geneigt.
• Die Stopfbüchse ist geeignet, um an der Eintrittsstelle des Kabels oder eines anderen Gegenstandes in die Vulkanisierkammer angeordnet zu werden, wobei ihr geneigter Ringkanal gegen das Innere der Vulkanisierkammer hinweist. Wenn unter den Arbeitsbedingungen kaltes Wasser oder eine andere Flüssigkeit unter einem Druck, welcher gleich oder ein wenig größer als der Dampfdruck in der Vulkanisierkammer ist, der Ringkammer um den halsartigen Durchlaß der Stopfbüchse herum zugeführt wird. fließt es durch den geneigten Kanal in der Form eines Ringstroms, welcher eine Bewegungskomponente in der Bewegungsrichtung des Kabels oder des anderen Gegenstandes durch die Stopfbüchse hindurch besitzt.
• Der Neigungswinkel des sich in dem Stopfbüchsenhals öffnenden Ringkanals hängt von der Bewegungsgeschwindigkeit des Kabels ab. Der Winkel kann größer sein bei Stopfbüchsen zur Behandlung von Kabeln mit kleinem Durchmesser und großer Bewegungsgeschwindigkeit, als es zulässig ist bei Stopfbüchsen zur Behandlung dicker Kabel mit kleiner Bewegungsgeschwindigkeit. Bei Stopfbüchsen für Kabel mit einem Umhüllungsdurchmesser von etwa 0,635 cm und mit Bewegungsgeschwindigkeiten zwischen 3 bis 60 m pro Minute wurde ein Winkel von 40 bis 450 für völlig zufriedenstellend befunden. Für Kabel von anderer Größe und Geschwindigkeit kann der geeignetste Winkel durch Versuche bestimmt werden.
• Die Zeichnung stellt im Längsschnitt das Beispiel einer abdichtenden Stopfbüchse gemäß der Erfindung, angeordnet am Eintrittsende der Vukanisierkammer einer kontinuierlichen Vulkanisiermaschine zur Behandlung der Gummiumhüllung eines biegsamen vieladrigen Kabels dar.
• Die dargestellte Stopfbüchse ist aufgebaut auf einem äußeren Gehäuse oder Halter I und einem Kern oder Mittelteil, welcher im wesentlichen aus einem Paar Lagerfutter 2 und 3 besteht, welche in dem Gehäuse I angeordnet sind. Die inneren Flächen dieser zwei Lagerfutter 2 und 3 sind so geformt, daß sie ein Paar von im wesentlichen konischen Teilen 5 und 6 bilden, welche gegen einen mittleren, verhältnismäßig kurzen Hals 4 zusammenlaufen, der selbst zum Teil im einen und zum Teil im anderen Futter liegt. Von den benachbarten konischen Endflächen 7 und 8 dieser zwei Lagerfutter bildet das eine eine Ausnehmung und das andere einen Vorsprung, welcher sich in diese Ausnehmung erstreckt unter Freilassung eines lichten Raums zwischen ihnen, der einen geneigten Ringkanal 9 bildet, durch welchen unter den Betriebsbedingungen ein Gegendruckfluidum zu dem lichten Raum zwischen Hals 4 und Kabel 10 bzw. dem anderen Gegenstand zugeführt wird, welcher durch die Stopfbüchse in die Vulkanisierkammer II weitergeht. Die zwei Lagerfutter 2 und 3 sind axial gehalten durch Kragen I2 und I3 auf ihren zylindrischen Oberflächen, welche in Ringnuten in der Bohrung des Gehäuses eingreifen. Jedes der Lagerfutter 2 und 3 besteht aus zwei Teilen, welche in einer diametralen Ebene verbunden sind.
• Das Gehäuse I besteht aus zwei Teilen Ia und 1b mit konischen verbundenen Oherflächen I4 an ihren aneinanderstoßenden Enden. Der Teil Ia hat auf seiner inneren Oberfläche eine sich kreisförmig erstreckende Ausnehmung, welche eine Ringkammer 15 um den halsartigen Durchlaß seiner Seele bildet. Aus dieser Kammer wird unter den Arbeitsbedingungen Wasser oder ein anderes Gegendruckfluidum zu dem geneigten Ringkanal g zugeführt. Der Teil 1a besteht selbst aus zwei Hälften, welche in einer diametralen Ebene verbunden sind.
• Diese Hälften werden zusammengehalten und an dem anderen Teil Ib des Gehäuses dadurch gesichert, daß sie in eine Mutter I6 geschraubt werden, welche an dem Teil Ib befestigt ist.
• Zur Zuführung von Wasser oder einem anderen Gegendruckfluidum zur Ringkammer I8 um den halsartigen Durchlaß der Stopfbüchse herum sind mehrere sich längs erstreckende Kanäle 17 in der Stopfbüchsenwand vorgesehen. An einem Ende münden diese Kanäle in eine Endwand der Ringkammer I5, und am anderen Ende münden sie in die innere zylindrische Wand einer zweiten Ringkammer I8, welche von der ersten Kammer 15 ein Stück der Länge nach entfernt angeordnet ist. Diese zweite Kammer wird von einem abnehmbaren, im Innern genuteten Ring 19 gebildet, welcher auf einen konischen Teil 20 der Oberfläche des Teils Ib des Gehäuses paßt und an seiner Stelle durch eine Mutter 21 auf dem außen mit Schraubengewinde versehenen Ende dieses Teils gehalten wird. Vorzugsweise liegt die zweite Ringkammer I8 nahe dem Auslaßende der Stopfbüchse, so daß, wenn die Stopfbüchse am Einlaß zur Vulkanisierkammer 11 angebracht ist, diese Kammer eine niedrige Temperaturschranke bildet, wodurch der Übergang von Hitze aus dem Dampf in der Vulkanisierkammer zu den Stopfbüchsenoberflächen durch Leitung entlang der Stopfbüchsenwand verringert wird. Diese Konstruktion führt dazu, daß ein Teil jedes Kanals 17 sich im Gehäuseteil 1a und ein anderer Teil sich im Gehäuseteil Ib befindet. Um die Notwendigkeit zu vermeiden, diese Kanäle aneinanderlegen zu müssen, wenn die Gehäuseteile zusammengesetzt werden, kann eine kleine Ringkammer 22 an der Verbindungsstelle zwischen den konischen verbundenen Oberflächen 14 gebildet werden, in welche die Kanäle münden.
• Die Stopfbüchse ist am Eintrittsende der rohrartigen Vulkanisierkammer II mittels eines Paßstücks 23 angeordnet, welches ein kurzes Rohr 24 umfaßt. Das Rohr 24 ist an einem Ende so ausgebildet, daß es in das im Innern mit Schraubengewinde versehene Ende des Teils Ib eingeschraubt werden kann. An seinem anderen Ende besitzt das Rohr 24 einen Flansch 25, welcher durch Stiftschrauben 26 mit dem Flansch 27 am Ende der Kammer II fest verbunden ist. Eine genaue Ausrichtung der Stopfbüchse ist durch einen ringförmigen Zapfen 28 am Flansch 25 geschaffen, welcher in eine Nut 29 von Flansch 27 paßt, wobei eine dampfdichte Verbindung durch eine Dichtung 30 gebildet wird.
• Bei dieser Stopfbüchse wird Wasser oder ein anderes Gegendruckfluidum aus dem Stopfbüchsenhals zu dem Niederdruckende zurückfließen, das ist das von der Vulkanisierkammer entfernte Ende, an welchem das Kabel eintritt, und es wird unmittelbar aus diesem Stopfbüchsenende herausfließen. Dieses Herausfließen kann die Kontrolle des Kabels am Eingang zur Stopfbüchse behindern. Daher wird vorzugsweise das Gehäuse über das äußere Lagerfutter 2 der beiden, den Kern der Stopfbüchse bildenden Futter hinaus verlängert zur Aufnahme eines dritten Futters 3I, welches so ausgebildet ist, daß ein zweiter halsartiger Teil 32 und ein anstoßender, sich nach außen erweiternder Teil 33 gebildet wird, welcher sich bis zu dem Niederdruckende des Gehäuses I erstreckt, bzw. sich ihm nähert.
• Zwischen Lagerfutter 3I und dem benachbarten Futter 2 befindet sich ein Spalt, welcher einen Ringkanal 34 bildet, der zu einer ringförmigen Auslaßkammer 35 führt, welche von einer zweiten Ringnut in der inneren Oberfläche des Gehäuses gebildet wird. Aus dieser Auslaßkammer 35 entweicht die Hauptmenge des überschüssigen Gegendruckfluidums durch einen Kanal 36, vorzugsweise mittels einer zweiten abnehmbaren Ringkammer 37, welche, wenn sie, wie dargestellt, auf einer konischen Oberfläche 38 auf dem Gehäuse angeordnet ist, ebenfalls dazu dient, die zwei Hälften des gespaltenen Gehäuseteils 1a zusammenzuhalten. Der Rest des überschüssigen Fluidums entweicht durch das dritte Futter 3I und dient zum Schmieren des Futters, welches als eine angenäherte Zentriervorrichtung für das Kabel 10 dient.
• Es ist zu beachten, daß die Erfindung nicht auf Stopfbüchsen beschränkt ist, welche aus einem Gehäuse und einem trennbaren Kern oder Mittelteil bestehen, und ferner, daß die Erfindung in gleicher Weise bei Stopfbüchsen anwendbar ist, bei welchen Kern und Gehäuse aus einem Stück bestehen. Jedoch wird die Form der Stopfbüchse, wie sie unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben wurde, bevorzugt, weil Lagerfuttersätze mit halsartigen Öffnungen von verschiedenen Formen und Größen dabei vorgesehen sein können. Diese können leicht ausgetauscht werden, um die Stopfbüchse geeignet zu machen, Kabel oder andere Gegenstände mit verschiedenem Querschnitt innerhalb eines weiten Größenbereichs zu behandeln.
• PATENTANSPROCHE: I. Stopfbüchse zur Verhütung oder Verringerung des Entweichens eines Fluidums unter hohem Druck aus einem Gefäß an der Eintrittstelle eines sich bewegenden länglichen Körpers, insbesondere einer mit Gummi überzogenen, der Vulkanisiereinrichtung zuzuführenden Kabel seele von der Art, bei welcher der Druck des Fluidums in dem Gefäß im wesentlichen durch den Druck einer dem Innern der Stopfbüchse zugeführten Gegendruckflüssigkeit ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckflüssigkeit dem lichten Raum zwischen der Stopfbüchse und dem durch sie gehenden länglichen Körper in der Form eines Ringstroms iugeführt wird, welcher in bezug auf die Bewegungsrichtung des Körpers geneigt ist, so daß er eine beträchtliche Bewegungskomponente in dieser Richtung besitzt.

Claims (1)

1. 2. Stopfbüchse- nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfbüchse einen Durchlaß für einen länglichen Körper (I0) besitzt, welcher Durchlaß ein Paar von im wesentlichen konischen Teilen (5 und 6) umfaßt, welche zu einem mittleren, halsartigen Teil (4) von verhältnismäßig kurzer Länge zusammenlaufen, und welcher für die Zuführung einer Gegendruckflüssigkeit zu dem Durchlaß eine ringförmige Speisekammer (15) besitzt, welche den Durchlaß umgibt und mit dem Innern des halsartigen Teils durch einen Ringkanal (g) in der zylindrischen Wand in Verbindung steht, welche Wand das Innere des Durchlasses von der umgebenden Ringkammer trennt, und daß der Kanal oder mindestens sein innerster Teil in einem beträchtlichen Winkel zur Achse des halsartigen Teils geneigt ist.

   3. Stopfbüchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß von einer zweiten Ringkammer (I8) umgeben ist, aus welcher die Gegendruckflüssigkeit zu der ringförmigen Speisekammer (I5) durch mehrere in der Stopfbüchsenwand sich längs erstreckende Kanäle (17) fließen kann.

   4. Stopfbüchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (18) näher an dem Auslaßende der Stopfbüchse als die Speisekammer (I5) liegt und eine niedrige Temperaturschranke bildet, um den Übergang von Hitze auf den halsartigen Teil des Durchlasses durch Leitung entlang der Stopfbüchsenwand zu verringern.

   5. Stopfbüchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ringkammer von einem abnehmbaren, im Innern genuteten Ring (I9) gebildet wird, welcher auf die runde Manteloberfläche der Stopfbüchse paßt, und daß die längsverlaufenden Kanäle sich bis zur Oberfläche der Stopfbüchse gegenüber der Nut in dem Ring erstrecken.

   6. Stopfbüchse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein rohrartiges Gehäuse umfaßt, welches an der Eintrittstelle angebracht werden kann und einen Kern enthält, welcher aus einem Paar Lagerfutter (2 und 3) besteht, deren innere Oberflächen zusammen ein Paar von im wesentlichen konischen Teilen bilden, welche iu einem mittleren, verhältnismäßig kurzen, halsartigen Teil (4) zusammenlaufen, welcher teilweise in dem einen und teilweise in dem anderen Futter liegt, und deren anstoßende Endflächen konisch sind, wobei die eine eine Ausnehmung und die andere einen in die Ausnehmung eintretenden Vorsprung bildet, wobei ferner das Gehäuse auf seiner inneren Oberfläche eine Ringnut (I5) besitzt, welche mit dem Innern des halsartigen Durchlasses (4) durch einen Ringkanal (g) verbunden ist, welcher durch den lichten Raum zwischen den konischen Endflächen der Lagerfutter gebildet ist und einen oder mehrere Kanäle (I7) besitzt zur Zuführung von Druckflüssigkeit durch die Wand des Gehäuses zum Innern der Ringnut.

   7. Stopfbüchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrartige Gehäuse aus zwei Teilen besteht, deren aneinanderstoßende Endflächen geeignet sind, die zwei Teile in Stellung zu halten und sie miteinander zu verbinden, und daß die Lagerfutter (2 und 3) in dem Gehäuse dadurch in ihrer Lage gehalten werden, daß die innere Oberfläche des einen der zwei Teile, welcher Teil in einer diametralen Ebene gespalten ist, mit Ringnuten oder -rippen (I2) versehen ist, welche mit entsprechenden Rippen oder Nuten der Lagerfutter im Eingriff stehen.

   8. Stopfbüchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß für den länglichen Körper zwischen seinem Einlaß und den zusammenlaufenden Teilen noch einen zweiten halsartigen Teil (32) und einen anstoßenden, sich nach außen erweiternden Teil (33) umfaßt, welcher sich bis zum Einlaßende der Stopfbüchse erstreckt oder sich ihm nähert, und daß die Wand des Durchlasses einen Ringkanal (34) besitzt, welcher in den Durchlaß an einer Stelle zwischen dem ersten und zweiten halsartigen Teil mündet und dazu dient, zu einer ringförmigen, den Durchlaß umgebenden Kammer (35) von dem ersten halsartigen Teil zum Einlaßende der Stopfbüchse zurücklaufende Flüssigkeit zu leiten.

   9. Stopfbüchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßkammer mit einer abnehmbaren Ringkammer (37) in Verbindung steht, welche von einem im Innern genuteten, auf die runde Manteloberfläche der Stopfbüchse passenden Ring gebildet wird.