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Packung für Stopfbüchsen oder Kolben Die Erfindung bezieht sich auf
Packungen- für Stopfbüchsen, Kolben und ähnliche Maschinenelemente. Es sind bereits
Stopfbüchsen- oder Kolbenpackungen bekannt, die aus Metallfolien bzw. Blechen und
Textilgeweben, -gewirken oder -gefleckten bzw. anderen saugfähigen Stoffbahnen,
wie z. B. Leder, Pappe u. dgl., bestehen und aus geschichteten Platten entsprechend
der Packungsraumbreite geschnitten oder in passend breiten Bändern gelegt werden
und mit den Schnittkanten auf der Welle oder der Zylinderwand anliegen und dichten.
Bei Anpressung solcher Packungen durch senkrecht auf ihre Bahnen wirkenden Druck,
z. B. mittels der Stopfbuchsenbrille, ist nur eine beschränkte Verformung in radialer
Richtung möglich.
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Es sind deshalb auch schon aus gewellten Weichmetallstreifen mit fettimprägnierter
Textilfädeneinlage gepreßte Ringe vorgeschlagen worden, die unter dem axialen Druck
der Brille in radialer Richtung mehr hergeben. Packungsschnüre dieser Art, die dem
Verbraucher das Zuschneiden von Ringen verschiedener Durchmesser erlauben, sind
jedoch nicht herzustellen bzw. ergeben keine maßgerechten Ringe, so daß man auf
das Pressen von Ringen mit dem jeweils gewünschten Fertigmaß beschränkt ist.
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Weiter sind Packungen aus im Profilschnitt diagonal bzw. schräg liegenden
Metallfolienlagen und kautschukimprägnierten Gewebelagen bekannt, die zwar auch
in Wendelform geliefert werden und bei axialem Druck der Stopfbuchsenbrille radial
mehr hergeben als jene aus geschichteten Platten geschnittene Ringe; diese Packungen
ergeben aber nur bei geringen Oberflächengeschwindigkeiten der
abzudichtenden
Elemente oder bei ständiger Fremdschmierung zufriedenstellende Laufzeiten ohne Schädigung
beispielsweise einer Wellenlauffläche, da sie kein ausreichendes Fettstoffspeicherv
ermögen haben.
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Schließlich sind auch Packungen in Schnur-, Wendel- und Ringform auf
dem Markt, die aus kautschukimprägnierten Geweben zu runden oder vierkantigen Profilen
gewickelt oder harmonika-bzw. U-förmig so gefaltet sind, daß die Gewebeknickkanten
bzw. die Längsseite des U die Liderungäflächen bilden. Die Verformbarkeit dieser
Profile bei axialem Brillendruck ist befriedigend, die flach aufliegende Gewebebahn
der gewickelten Profile oder der U-Schenkel ist dagegen bedenklich hinsichtlich
des Verschleißes durch hohe Oberflächengeschwindigkeit einer Welle oder durch feste,
z. B. kristalline Bestandteile des abzudichtenden Mediums.
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Alle Packungen dieser Art haben aber den Mangel gemeinsam, daß die
klebfähig imprägnierten Gewebebahnen nicht mehr saugfähig für Fettstoffe sind, so
daß zum Schutz der abzudichtenden Laufflächen eine Fremdschmierung erforderlich
ist.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile dieser bekannten Packungen zu
beseitigen und bei entsprechender Auswahl der Materialien für die festen und die
saugfähigen Bestandteile eine Packung zu schaffen, die gegenüber chemischen und
Temperatureinwirkungen sowie gegen Druck und Verschleiß beständig ist, sich in Schnur-,
Wendel- oder Ringform herstellen läßt und eine reichliche Selbstschmierung besitzt
sowie unter axialem Anpressungsdruck gut nachspannbar ist.
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Erfindungsgemäß wird dies grundsätzlich durch eine insbesondere für
Stopfbüchsen und Kolben bestimmte Packung aus versteifenden bzw. saugfähigen Bestandteilen
erzielt, bei der die Bestandteile U-förmig gestaltet sind und ineinanderliegen und
die offene Seite des U-Profils die Liderungsfläche bildet. Als versteifende Bestandteile
kommen vorwiegend Kunststoff- oder Metallfolien bzw. Bleche und als saugfähige Bestandteile
Gewebe, Gewirke oder Geflechte aus Textilien mit entsprechenden Eigenschaften in
Betracht. Ferner kann man erfindungsgemäß die Lagen aus saugfähigem Stoff mit einer
Kautschuk-, Kunststoff-oder Schmierstoffimprägnierung tränken.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand einiger Ausführungsbeispiele
erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind.
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Abb. i zeigt im Querschnitt eine Packung, die von ineinanderliegenden
U-Profilen gebildet wird; diese können entweder lediglich aus Metall- oder Kunststoffolie
oder auch aus Bahnen von saugfähigem Stoff, z. B. aus Textilgewebe, -gewirke oder
-gefleckt bestehen. Die offene Seite des U-Profils bildet, wie auch bei sämtlichen
weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben, die Liderungsfläche.
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Abb. 2 zeigt im Querschnitt eine Packung, deren U-Profile abwechselnd
aus versteifenden Folien oder Blechen i und saugfähigen Textil- oder anderen Stoffbahnen
2 bestehen. Abb.3 veranschaulicht im Querschnitt eine Packung, die ein äußeres U-Profi13
aus haftend imprägnierter Stoffbahn und in ihr angeordnete U-Profile 4 aus versteifenden
Folien oder Blechen sowie U-Profile 5 aus saugfähigen Textil- oder anderen Stoffbahnen
enthält; die schmierstoffgetränkt sind. Die Schenkel des äußeren Profils 3 sind
etwas kürzer und nehmen nicht an der Liderung teil.
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Abb. 4 zeigt eine Packungsschnur nach der Erfindung in Gestalt einer
Wendel, die gemäß Abb. 3 aufgebaut ist. Ihre Lagen sind durch die Steppnaht 6 zusammengehalten,
die in der Nähe der hier innenliegenden Liderungsfläche angeordnet ist. Auf ihr
verlaufen die Stirnflächen der Schenkel der U-Profile 3, 4 und 5 wellenförmig.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 unterscheidet sich von dem nach
Abb.4 dadurch, daß hier die Liderungsfläche auf der Außenseite der Wendel liegt
und die Stirnflächen der U-Profilschenkel geradlinig verlaufen, was natürlich auch
bei Abb.4 ebenso möglich ist wie bei Abb. 5 der wellenförmige Verlauf.
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Abb. 6 zeigt den Einbau einer Packung nach der Erfindung in eine Stopfbuchse
und Abb. 7 in einen Kolben.
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Aus fertigungstechnischen Gründen wird das äußere U-Profil aus einer
haftfähig imprägnierten Bahn 3 hergestellt, die sich durch Trocknung, Härtung oder
Vulkänisierung elastisch versteift und bindet und die insbesondere dann, wenn der
gesamte Profilblock noch mit der Naht 6 durchsteppt wird, der Schnur die ausreichende
Formsteifigkeit gibt. Dieses äußere U-Profil erhält vorzugsweise etwas kürzere Schenkel,
so daß die Schnittkanten dieser Stoffbahn, welche durch die in ihr haftende Imprägnierung
in der Saugfähigkeit für Schmierstoffe beeinträchtigt und in der Laufeigenschaftsgüte
vermindert ist, nicht auf der abzudichtenden Welle aufliegen.
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Bei der Anordnung der weiteren inneren U-Profile läßt man vorzugsweise
solche aus Kunststoff- oder Metallfolien oder Blechen 4, deren auf der abzudichtenden
Oberfläche aufliegenden Schnittkanten gute Laufeigenschaften besitzen und die durch
die U-Form das Profil versteifen, mit solchen aus Textilgeweben, -gewirken oder
-gefleckten bzw. anderen saugfähigen Stoffbahnen 5, wie z. B. Leder, Pappe od. dgl.,
abwechseln. Die letzteren dienen als Schmierstoffträger und werden auf diese Weise
durch die ersteren in zweckdienlicher Form gekammert. Die Schmierstoffträger-U-Profile
5, die in der Abwicklung Bänder darstellen, werden, soweit sie aus gewebtem, gewirktem
oder geflochtenem Material bestehen, vorzugsweise aus schräg zum Fadenlauf geschnittenen
Streifen zum U gebogen, so daß die Schnittkanten, die die Liderungsfläche bilden,
von Fadenquerschnitten gebildet werden; die dochtartig gerade so viel Schmierstoff
abgeben, wie notwendig ist, und die außerdem den geringsten Päckungsstoffverschleiß
sichern, da nur die einzelnen Faserquerschnitte und nicht die Faserlängen oder Fädenknüpfpunkte
dem Abrieb unterliegen.
Bei axialem Druck auf diese Packung infolge
Nachspannens der Stopfbuchsenbrille schieben die sich schärfer biegenden Rücken
der U-Profile die dichtenden Schnittkanten leicht und gleichmäßig gegen die Liderungsfläche
nach.
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Außerdem ergibt der wellenförmige Verlauf der dichtenden Schnittkanten
(Abb.4) die Wirkung, daß z. B. die gesamte Oberfläche einer etwa schon korrodierten
umlaufenden Welle beispielsweise sowohl von den Weichmetallfolienschnittkanten als
auch von den Schmierstoffträgerkanten bestrichen wird und daß diese Kanten gleichzeitig
unter axialem Druck eine weitere elastische Anpressung der Liderungsfläche gegen
die Welle ausüben.