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Dichtung Die Erfindung betrifft Dichtungen zur Abdichtung zwischen
eine gegenseitige geradlinige Bewegung ausführenden Teilen, insbesondere Dichtungen
zur Abdichtung von Tauchkolben in unter hohem Druck arbeitenden Maschinen. Bekanntlich
ist die Herstellung derartiger Dichtungen insbesondere in Gasverdichtern und Umlaufpumpen
äußerst schwierig.
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Man hat bereits die Benutzung von Bronzedichtungen, insbesondere Bleibronzedichtungen,
vorgeschlagen, welche aus mehreren Ringen bestehen, welche ihrerseits aus mehreren
Teilen bestehen oder nach Art der Kolbenringe geschlitzt sind. Diese Dichtungen
bewirken jedoch eine schnelle Abnutzung der Kolbenstangen (wobei ihre eigene Abnutzung
weniger berücksichtigt zu werden braucht, da sich die Dichtungsteile zum Ausgleich
der Abnutzung genügend verformen können). Hieraus ergibt sich, daß die Dichtungen
nur während kurzer Geit wirklich dicht sind und daß man in der Praxis bei ihrer
Benutzung erhebliche Undichtigkeiten in Kauf nehmen muß.
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Man hat ferner Dichtungen aus einem Antifriktionsmetall vorgeschlagen,
welche gewöhnlich aus Ringen verschiedener Form aus einem einzigen Stück bestehen,
welche durch den Druck auf die Kolbenstange gepreßt werden. Die Verwendung derartiger
Dichtungen, welche sonst große Qualitäten aufweisen, stößt auf folgende Schwierigkeiten:
wenn sie für den verwendeten Druck zu
hart sind, hört ihre Dichtungswirkung
bald auf, und ihre Lebensdauer ist ungenügend. Wenn dagegen ihre Härte ungenügend
ist, zeigt das Metall die Neigung, längs der Stange zu »fließen«, und die Lebensdauer
ist ebenfalls ungenügend. _ Die Erfindung bezweckt die Abschaffung dieser Nachteile
und die Herstellung von Dichtungen, welche dem Druck, unter welchem sie verwendet
werden, angepaßte Bildsamkeitseigenschaften aufweisen, so daß sie eine dauernde
Abdichtung bewirken, aber trotzdem nicht unter der Einwirkung dieses Drucks »fließen«.
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Erfindungsgemäß bestehen die Dichtungen aus einem Ring aus einem verformbaren
Metall, z. B. Antifriktionsmetall, welcher aus zwei fest miteinander verbundenen
Teilen besteht, deren einer. unmittelbar dem Druck ausgesetzt ist und unter dem
Einfiuß desselben sich gegen den Kolben oder einen anderen beweglichen Teil legt,
so daß er die Abdichtung herstellt, während der andere Teil durch einen rohrförmigen
Teil gebildet wird, welcher sich ebenfalls gegen den beweglichen Teil legt, aber.nicht
dem Druck ausgesetzt ist, wobei dieser andere Teil dazu dient, das Fließen des Metalls
des die Abdichtung bildenden Teils zu verhindern und dabei gleichzeitig gegebenenfalls
eine gute Führung des beweglichen Teils in der Dichtung zu gewährleisten.
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Hierfür besteht erfindungsgemäß die Dichtung außer dem obigen Ring
aus einem verformbaren Metall aus einem weiteren Ring aus Hartmetall, in dessen
Innerem die Verlängerung der Dichtung aus verformbaren Metall angeordnet ist und
welcher außerdem eine geschliffene und dichte, gegebenenfalls mit einer Dichtungsscheibe
versehene Anlagefläche aufweist, welche sich unter der Einwirkung des Drucks gegen
eine entsprechende Fläche der Dichtungsmuffe legt. Diese vorzugsweise ebene Fläche
wird auf dem Ring aus Hartmetall vorgesehen, so daß sich die Verlängerung der Dichtung
außerhalb der Druckzone befindet.
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Schließlich wird erfindungsgemäß zweckmäßig eine Vorrichtung, z. B.
ein Federsystem, vorgesehen, um die Dichtung bei der Unterdrucksetzung gegen die
Muffe zu drücken.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert. ' Fig. i ist ein lotrechter Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtung
für eine Pumpe mit Tauchkolben; Fig. 2 und 3 zeigen Abwandlungen der Abdichtung.
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In Fig. i bezeichnet i den Pumpenkörper, auf welchen die Muffe 2 aufgeschraubt
ist und in dessen Innerem sich der Tauchkolben 3 verstellt.
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4 bezeichnet einen in die Dichtungsmuffe eingesetzten Teil, welcher
durch die Muffe 2 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 5 gegen den Pumpenkörper
i gepreßt wird. Der Teil 4 ist bei 6 an seiner Vorderseite auf der Druckseite geschliffen.
Die erfindungsgemäße Dichtung besteht aus zwei Ringen 7 und B. Der Stahlring 7 hat
die in der Zeichnung angegebene rohrför .möge Gestalt und weist einen geschliffenen
ebenen Teil 9 auf, welcher sich unter der Einwirkung des Drucks gegen den geschliffenen
Teil 6 des Teils 4 legt. Der rückwärtige rohrförmige Abschnitt ro dieses Ringes
7 ist mit einem gewissen Spiel in den Teil 4 eingesetzt, so daß er dem Druck nicht
ausgesetzt ist. In den Stahlring 7 ist der Ring 8 aus einem Antifriktionsmetall
eingesetzt, dessen vorderer Abschnitt i i den die eigentliche Dichtung bildenden
Teil bildet, welcher sich unter der Einwirkung des Drucks verformt und gegen den
Kolben 3 legt, während der hintere Abschnitt 12 durch einen rohrförmigen Teil gebildet
wird, welcher im Innern des rückwärtigen Abschnitts io des Ringes 7 verankert und
daher nicht dem Druck ausgesetzt ist. Dieser rohrförmige Teil kann tadellos auf
die Kolbenstange aufgepaßt werden und gewährleistet bei genügender Länge die Führung
derselben und verhindert das Metall des Abschnitts io längs der Kolbenstange zu
fließen.
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Sich auf dem Teil io der Dichtung über Unterlegscheiben 14 abstützende
Federn 13 dienen zur Andrückung der ebenen Fläche 9 des Ringes 7 gegen die Fläche
6 des Teils 4 bei der Unterdrucksetzung.
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Man sieht, daß bei der obigen Ausführungsform, welche zur Abdichtung
bei sehr hohen Drücken bis zu 2000 kg/cm2 bestimmt ist, der Ring aus Antifriktionsmetall
vollständig von dem Stahlring eingehüllt wird.-Fig. 2 und 3 zeigen Abwandlungen
der eigentlichen Dichtung für kleinere Drücke.
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In diesen Figuren ist der vordere Abschnitt i i des Ringes aus Antifriktionsmetall
frei. Fig.2 zeigt eine Vorrichtung z. B. für Drücke der Größenordnung von ioo kg/m2,
während Fig. 3 eine Vorrichtung für Drücke der Größenordnung von 5oo kg/em2 zeigt.
In diesem letzteren Fall ist der Ring aus Antifriktionsmetall lang und hat eine
geringe Wandstärke, außerdem können Hohlrippen auf ihn aufgesetzt werden.
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Die obigen Ausführungsformen können natürlich abgewandelt werden,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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So kann -z. B. der Teil aus einem verformbaren Metall aus einem anderen
Werkstoff als Antifriktionsmetall bestehen, z. B. aus Bleibronze, plastischer Masse,
Magnesiumlegierungen usw., vorausgesetzt, daß er sich ohne Rißbildung verformen
kann und daß sich seine Reibung an der Kolbenstange in zulässigen Grenzen hält.
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Der äußere Haltering kann ebenfalls aus einem anderen Metall als Stahl
sein, z. B. aus Bronze, oder aus einem anderen beliebigen Werkstoff mit genügender
Härte, an welchem der, abdichtende Werkstoff fest verankert werden kann. Ferner
kann natürlich die Form der beiden Ringe entsprechend den Verwendungsbedingungen
und den benutzten Werkstoffen abgeändert werden.