DE858261C - Stopfbuchse fuer bei niedrigen Temperaturen arbeitende Maschinen - Google Patents

Description

• Stopfbüchse für bei niedrigen Temperaturen arbeitende Maschinen Die vorliegende Erfindung betrifft Stopfbuchsen für bei niedrigen Temperaturen, d. h. bei Temperaturen von unter o°, arbeitende Maschinen, insbesondere Entspannungsmaschinen, welche in Anlagen zur Verflüssigung von Gasen benutzt werden, und Pumpen für flüssigen Sauerstoff oder andere Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt.
• Die die Stopfbuchsen durchdringenden Stangen dieser Maschinen sind bei ihrem Austritt in die Atmosphäre der Bereifung ausgesetzt, und die aufeinanderfolgenden Rückwärtshübe führen zu einer Ansammlung des Reifs in den Packungen, welche so schnell außer Betrieb gesetzt werden.
• Zur .Abstellung dieses Übelstands und zur Verlängerung der Lebensdauer der Packungen der Stopfbuchsen hat man vorgeschlagen, diese durch den Umlauf eines Strömungsmittels mit einer über o° liegenden Temperatur zu erwärmen. Dieser Umlauf erfolgt entweder in Kammern des Stopfbuchsenkörpers oder im Innern eines in die Packung eingeschalteten und die Stange umgebenden Hohlkörpers.
• Diese Lösung weist insbesondere den Nachteil auf, daß sie zu der Maschine eine besondere Anlage zur _Aufrechterhaltung des Umlaufs des Strömungsmittels zur Erwärmung hinzufügt, welches im allgemeinen durch eine Flüssigkeit (C51 oder Wasser) oder durch Wasserdampf gebildet wird, wobei diese Anlage gegen die Packung der Stopfbuchse unbedingt isoliert sein muß und keine unmittelbare Berührung mit der Stange haben darf. Die Erfindung hilft diesen Übelständen ab und ist dadurch gekennzeichnet, daß das der Erwärmung dienende Str<itnungsmittel durch das Arbeitsmittel der Maschine gebildet wird, das vorher erwärmt wurde.
• Dieses Kennzeichen der Erfindung zeigt sofort, <laß der Umlauf des Strömungsmittels zur Erwärmung von der Maschine selbst erzeugt wird und daß dieses Strömungsmittel in unmittelbarer Berührung mit der Packung der Stopfbuchse und der zu erwärmenden Stange gebracht werden kann. Das in der Stopfbuchse durch Undichtigkeiten austretende Strömungsmittel, kann in dem Erwärmungskreis aufgefangen werden, wobei übrigens diese Verluste durch Undichtigkeiten sehr klein sind, cla der Druck des Strömungsmittels zur Erwärmutig dieselbe Größenordnung haben kann wie der höchste Betriebsdruck in der Maschine.
• Die Erfindung ist besonders auf Pumpen für verflüssigte Gase anwendbar, welche in den Anlagen zur Füllung von Flaschen mit verdichtetem Gas i>enutzt werden, insbesondere auf Pumpen für flüssigen Sauerstoff zur Füllung von Flaschen mit gasförmigem verdichtetem Sauerstoff. In diesem Fall kann die Erfindung in sehr einfacher Weise dadurch ausgeführt werden, daß man durch die Stopfbuchse die Gesamtheit oder einen Teil des Gases strömen läßt, welches mit einer für die ge-\viitischte Wirkung hinreichenden Temperatur aus dein Verdampfer oder dein zwischen der Förderseite der Pumpe und den mit verdichtetem Gas zu füllenden Flaschen angeordneten Erwärmungsbehälter austritt.
• Die Zeichnungen zeigen nur beispielshalber eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stopf-1,tichsf- für eine Pumpe für flüssigen Sauerstoff.
• Abh. i ist ein Axialschnitt der Gesamtanordnung der Stopfbuchse.
• \bh. 2 ist ein Teilquerschnitt längs der Linie 11-I1 der Abb. i.
• \bb.3 utrd q sind der Ansicht der Abb.2 ähnliche Ansichten von Ausführungsabwandlungen. Die den Tauchkolben bildende Stange i wird bei ihi-ent austritt aus dem Zylinder oder Pumpenkörper = in einer Stopfbuchse geführt, deren Körper 3 bei .4 auf den Zylinder aufgeschraubt ist. I )ie Packung der Stopfbuchse besteht gemäß der bei Pumpen für Flüssigkeiten mit sehr niedrigem Siedepunkt üblichen Praxis aus einem Stapel von Scheiben 5 aus gestanztem Leder, welche zwischen den beiden üblichen metallischen Druckstücken 6 und 7 durch Anziehen der Überwurfmutter R zusammengepreßt werden.
• Erfindungsgemäß ist die Packung in mehrere "feile. zwei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, unterteilt, und zwar durch Einschaltung einer Metallhülse 9, welche sich wie ein bewegliches Druckstück zur Übertragung des Preßdrucks der gesamten Packung verhält. Diese Hülse, deren Stellung nach Maßgabe der Nachstellung des Preßdrucks veränderlich ist. ist an der Stelle einer \'erclickutig to des Körpers der Stopfbuchse angeordnet, in welcher zwei Querkammern i i angeordnet sind, welche mit Gewinde versehen sind, um mit der Zufuhr bzw. der Abfuhr des Heizgases verbunden zu werden. Bei der Ausführungsform der Abb. i und 3 sind die beiden Kammern i i in derselben Axiale-bene angeordnet, welche die Ebene der Abbildung ist. Die anzuschließenden Leitungen 12 und 12° sind z. B. in einer Hülse oder Düse 13 eingeschraubt, welche unter Zwischenschaltung einer geeigneten Dichtung 1.I durch Anziehen der in das Gewinde der Kammer i i eingeschraubten :Muffe 15 gegen eine Auflagefläche des Stopfbuchsenkörpers angepreßt wird.
• Die Hülse g «eist zwei Rillen 16 auf, «-elche beiderseits eines rohrförmigen Mittelteils 17 zwei Ringräume für den Umlauf des Gases in unmittelbarer Berührung mit dem Körper der Stopfbuchse und mit der Stange i bilden, wobei diese beiden Ringräume miteinander durch Löcher i8 in Verbindung stehen, «-elche in dem 'Mittelteil 17 angebracht und auf den ganzen Vmfang desselben verteilt sind.
• Zur Verbesserung des l"inlaufs des Heizgases um die Stange i kann man, wie 1>ei dem _\usführungsbeispiel der Abb.3 gezeigt. die Außerkammer zwischen der Hülse und der Seitenfläche der Bohrung des Stopfbuchenkörpers mit Hilfe von an dem Mittelstück 17 der Hülse angebrachten Rippen 17° unterteilen.
• Bei der in Abb. d. gezeigten Ausführungsabwandlung liegen die beiden Leitungen 12 und 12° zur Zufuhr bzw. Abfuhr des Ersatzgases auf derselben Seite des Stopfbuchsenkörpers und beiderseits von zwei Rippen 17°, 17n, welche die beiden durch die Hülse bestimmten ringförmigen Kammern unterteilen. um .den unmittelbaren Übergang des Gases von der Leitung t 2 zu der l.eitun- 12R zu verhindern. Eine zweite Rippe, welche den Rippen 17° und 17n diametral gegenüberliegt. ist noch in der Außenkammer vorgesehen, um den. Umlauf des Heizgases um die Stange 1 zu verbessern.
• Bei der im besonderen betrachteten :'lnwendung ist das Rohr 12 z. R. an den Ausgang des Verdampfers oder des Erwärmungsbehälters angeschlossen, in welchen die Pumpe den flüssigen Sauerstoff fördert. Das andere Rohr oder Rohr 12° am Austritt der Stopfluchse führt zti dein Sammelrohr zur Füllung der Flaschen mit verdichtetem, gasförmigem Sauerstoff. In diesem Fall durchströmt der gesamte, von der Pumpe geförderte Sauerstoff die Stopfbuchse nach seiner Verdampfung und Erwärmung in dem Erwärmungsbehälter auf eine in der Nähe der Umgebungstemperatur liegende Temperatur. In der Stange i stellt sich ein solcher Temperaturgradient ein, daß der periodisch aus der Stopfbuchse während des Pumpens austretende Teil dieser Stange keinem Bereifen ausgesetzt ist. Der andere Teil bleibt auf einer Temperatur. «elchc @runrlsätzlich gleich der des gepumpten flüssigen Sauerstoffs ist und keine störenden Verdampfungen in dem Pumpenkörper hervorrufen kann.
• Andererseits hat der Druck in der Hülse 9 beständig die gleiche Größenordnung wie der in der Pumpe erzeugte, so daß die Gefahr von von der Pumpe zu der Hülse führenden Undichtigkeiten sehr klein ist. Die etwa durch Undichtigkeiten austretenden sehr kleinen Strömungsmittelmengen kehren in Form von gasförmigem Sauerstoff mit der Temperatur der Hülse in den Sauerstoffstrom zurück, welcher zu den in Füllung begriffenen Flaschen gefördert wird.
• Die nach außen von der Hülse aus durch Undichtigkeiten austretenden Mengen von gasförmigem Sauerstoff sind praktisch gleich den normalen :Mengen. welche dem in der Hülse erzeugten Druck für eine auf der Umgebungstemperatur befindliche Stopfbuchse entsprechen, da der Teil der Packung, der oberhalb dieser Hülse liegt, sich auf einer Temperatur befindet, welche für eine Verhärtung der Segmente ; aus Leder od. dgl. nicht tief genug ist, so daß diese nicht die zurErzielung der gewünschten .\bdichtung erforderlichen Eigenschaften verlieren. Man kann übrigens die Packung in mehr als zwei Abschnitte unterteilen, indem man die erforderliche Zahl von Hülsen anbringt, welche mit Heizgas gespeist werden, welches in Reihenschaltung oder in Parallelschaltung strömt, so daß die Temperaturen über die Höhe der Packung und längs der Stange abgestuft werden.

Claims (6)

1. PATLNTANSPRLCHE: i. Stopfbuchse für bei niedriger Temperatur arbeitende Maschinen, insbesondere Pumpen für flüssigen Sauerstoff, bei welcher die Reifbildung an der in der Stopfbuchse geführten Stange durch Umlauf eines Strömungsmittels zur Erwärmung in derselben verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das der Erwärmung dienende Strömungsmittel durch das Arbeitsmittel der Maschine gebildet wird, das vorher erwärmt wurde.
2. 2. Stopfbuchse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des in der Stopfbuchse strömenden Strömungsmittels die gleiche Größenordnung hat wie der höchste in der Maschine auftretende Druck.
3. 3. Stopfbuchse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskreis des Strömungsmittels zur Erwärmung in der Stopfbuchse von dem Arbeitsmittel der Maschine gespeist wird.
4. Stopfbuchse nach Anspruch i und/odier 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Strömungsmittels auf dieUmgebungstemperatur durch einen Temperaturaustauscher mit der Atmosphärenluft erfolgt.
5. 5. Stopfbuchse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel zur Erwärmung Zonen der Stopfbuchse durch Hülsen (9) durchströmt, welche zwischen Teilen der Packung (5) angeordnet sind und eine Strömung des Strömungsmittels um die Stange (i) hervorrufen.
6. 6. Stopfbuchse nach Anspruch i und q, für eine Pumpe für flüssigen Sauerstoff zur Füllung von Flaschen mit verdichtetem Sauerstoff durch Förderung des flüssigen Sauerstoffes unter Druck durch einen Verdampfer oder einen mit der zu füllenden Flasche verbundenen Erwärmungsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung des gasförmigen Drucksauerstoffs zwischen dem Verdampfer und der zu füllenden Flasche oder eine Abzweigung dieser Leitung durch die Stopfbuchse geführt wird.