DE972532C

DE972532C - Stuffing box packing

Info

Publication number: DE972532C
Application number: DEF12691A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Radke
Original assignee: Frankfurter Asbestwerke Paul Kind Kommandit-Gesellschaft
Current assignee: Frankfurter Asbestwerke Paul Kind Kommandit-Gesellschaft
Priority date: 1953-08-26
Filing date: 1953-08-26
Publication date: 1959-08-06

Description

Stopfbüchsenpackung Die Erfindung betrifft eine Stopfbüchsenpakkung, die aus einem Faserstoffvlies zu einem rollenartigen, fest zusammenhängenden, insbesondere hohlzylindrischen Körper aufgewickelt ist.Stuffing box packing The invention relates to a stuffing box packing, The one made of a fiber fleece into a roll-like, firmly connected, in particular hollow cylindrical body is wound.

Nachdem sich Packungen aus zusammengerollten Asbestpapierstreifen mit Überzügen aus geflochtenem Asbest nicht bewährt haben, hat man eine Reihe von Packungen entwickelt; auch diesen hafteten aber noch gewisse Nachteile an, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden sollen.After getting packs of rolled up asbestos paper strips with braided asbestos coatings have not proven effective, one has a number of Packs developed; even these, however, still had certain disadvantages, which resulted the present invention is intended to be eliminated.

So ist es bekannt, Packungen aus einer dünnen Hochdruck-Dichtungsfolie (etwa 0,3 bis o,5 mm stark), sogenannter It-Platte, unter Verwendung von Klebemitteln zwischen den Lagen auf die gewünschten Abmessungen aufzuwickeln und abzuschneiden, wobei die Folie aus etwa 85 bis 90% Asbestfaser, etwa 1o bis 15% Kautschuk und den üblichen Zuschlägen besteht. Diese Packungsrohlinge (Röllohen) werden anschließend äußerlich graphitiert.It is known to wind up packs made of a thin high-pressure sealing film (about 0.3 to 0.5 mm thick), so-called It plate, using adhesives between the layers to the desired dimensions and cut them off 85 to 90% asbestos fiber, about 10 to 15% rubber and the usual surcharges. These packing blanks (Röllohen) are then graphitized on the outside.

Wenn derartige Packungen auch billig in der Herstellung sind, so haben sie doch den Nachteil, verhältnismäßig hart und damit wenig schmiegsam zu sein. Außerdem kann der als Schmiermittel vorgesehene Graphit nur oberflächlich aufgebracht werden. Damit ist die Verwendbarkeit derartiger Stopfbüchsenpackungen auf langsam laufende Spindeln und Wellen beschränkt.Even if such packs are cheap to manufacture, have them they have the disadvantage of being relatively hard and therefore not pliable. In addition, the graphite provided as a lubricant can only be applied to the surface will. This means that the usability of such gland packings is slow running spindles and shafts are limited.

Etwas weichere Packungen wurden aus Asbestpapier zusammengewickelt, wobei das Asbestpapier die üblichen Füllstoffe und gegebenenfalls Bindemittel enthält. Nach dem Zerschneiden in Röllchen hat man diese zunächst gummiert und dann graphitiert, wodurch eine bessere Haftung des Graphits an der Oberfläche erreicht werden kann. Durch anschließendes Stauchen wurde dabei eine ziehharmonikaartige innere und äußere Mantelfläche erzeugt, wodurch sich sozusagen eine Vielzahl vertiefter Graphitlagerstellen ergibt. Wenn durch diese Maßnahme auch etwas mehr Graphit an der Pakkungsoberfläche gehalten und damit die Schmierfähigkeit verbessert werden kann, so ist es andererseits nachteilig, daß man für jede Packungsgröße ein besonderes Stauchwerkzeug benötigt, wodurch derartige Packungen teuer werden. Auch ist die erreichbare bessere Geschmeidigkeit noch nicht ausreichend, um derartige Packungsröllchen für die Abdichtung mit hoher Drehzahl umlaufender Wellen oder mit höherer Geschwindigkeit hin- und hergehende Stangen einsetzen zu können.Slightly softer packs were made of asbestos paper, wherein the asbestos paper contains the usual fillers and optionally binders. After cutting into rolls this was first rubberized and then graphitized, resulting in better adhesion of the graphite to the surface can be reached. Subsequent upsetting turned it into an accordion-like shape inner and outer jacket surface is generated, so to speak, a multitude of deepened Graphite bearing points results. If by this measure also a little more graphite the package surface can be held and thus the lubricity can be improved can, on the other hand, it is disadvantageous that you have a special one for each package size Upsetting tool required, whereby such packs are expensive. Also is that achievable better suppleness is not yet sufficient to produce such packing rolls for sealing rotating shafts at high speed or at higher speeds to be able to use reciprocating rods.

Man hat deshalb versucht, Packungen für gr3-ßere Geschwindigkeiten durch Preßformen aus einem Gemisch aus Faserstoffen, insbesondere Asbest, Graphit und Schmiermitteln herzustellen. Derartige Packungen sind weicher als die geschilderten Röllchenpackungen und nicht nur oberflächlich mit Graphit und Schmiermitteln versehen. Sie können deshalb zum Abdichten umlaufender und gleitender Wellen oder Stangen dienen, die höhere Bewegungsgeschwindigkeiten aufweisen. Nachteilig ist jedoch auch hier wieder, daß für jede Packungsgröße ein besonderes Stauchwerkzeug gehört und darüber hinaus zur Gewährleistung der zulässigen Toleranzen genau abgewogene Füllmengen der Preßformen absatzweise zugeführt werden müssen, was bei der zähen Konsistenz der Ausgangsgemische nur mit großen Schwierigkeiten und auch dann nur annähernd erreichbar ist.Attempts have therefore been made to create packings for greater speeds by compression molding from a mixture of fibrous materials, in particular asbestos, graphite and to manufacture lubricants. Such packs are softer than those described Roll packs and not just superficially provided with graphite and lubricants. They can therefore be used to seal rotating and sliding shafts or rods serve that have higher movement speeds. However, it is also disadvantageous here again that a special compression tool belongs and for each package size In addition, precisely weighed fill quantities to ensure the permissible tolerances the molds have to be fed intermittently, which is due to the tough consistency the starting mixtures only with great difficulty and even then only approximately is attainable.

Auch die weiterhin bekanntgewordenen Stopfbüchsenpackungen, die aus einem aus Graphit und Kohle unter hohem Druck und gegebenenfalls unter Zusatz von Bindemitteln hergestellten und anschließend gesinterten Preßling bestehen, sind zu hart, so daß sie nur dann verwendbar sind, wenn außerordentlich enge Toleranzbereiche eingehalten werden. Auch derartige Preßlinge benötigen für jede Größe ein besonderes Preßwerkzeug, so daß sie in der Herstellung, insbesondere auch wegen der erforderlichen Sinterungswärme, teuer sind. Wenn es auch möglich ist, derartige Preßlinge wegen ihrer porösen Struktur mit Schmierstoffen zu tränken, so ist doch die Betriebssicherheit insbesondere dort, wo hohe Drücke in Frage kommen, nicht gewährleistet. Derartigen Preßlingen fehlt das Fasergerüst, so daß bei Überdruck die Gefahr des Durchblasens besteht, wodurch der Graphit im Preßling und damit der feste Schmierstoff herausgeblasen werden kann.Also the stuffing box packings that have continued to become known and made from one made of graphite and carbon under high pressure and optionally with the addition of Binders produced and then sintered compact exist are too hard, so that they can only be used if extremely narrow tolerance ranges be respected. Such compacts also require a special one for each size Press tool, so that they are required in the production, especially because of the Sintering heat, are expensive. If it is also possible, such compacts because of To impregnate their porous structure with lubricants, that is the operational safety especially where high pressures come into question, not guaranteed. Such Pressings lack the fiber structure, so that there is a risk of blown through in the event of excess pressure consists, whereby the graphite in the compact and thus the solid lubricant is blown out can be.

Die obenerwähnten It-Folien sind schon in der Weise abgeändert worden, daß man ihnen noch Graphit einverleibte und dadurch zu einer pastenartigen Masse aus Asbestfasern, Kautschuk, Harzen und Graphit gelangte, die auf einem Kalander in sehr dünne Folien ausgewalzt wurde. Aus diesen Folien hergestellte Packungen sind aber nicht mit den vorstehend beschriebenen, aus einem Faserstoffvlies gewickelten Packungen vergleichbar, denn bei den letzteren stellt der Graphit einen Hauptbestandteil dar, für den die mitverwendeten Fasern nur das Haltegerüst bilden, wohingegen die erwähnten It-Folien überwiegend aus Asbest und Bindemittel bestehen und nur geringe :\-1engen Graphit enthalten. Die erwähnten It-Folien sind deshalb, selbst wenn sie Graphit enthalten, in ihrer Wirkung nicht mit den erfindungsgemäßen Faserstoffvliesen beim Aufbau der Packungen vergleichbar.The above-mentioned It slides have already been modified in such a way that that graphite was incorporated into them and thereby turned into a paste-like mass made of asbestos fibers, rubber, resins and graphite that came out on a calender rolled out into very thin foils. Packs made from these foils but are not wound from a fiber fleece with those described above Packings are comparable, because graphite is a main component of the latter represents, for which the fibers used only form the support structure, whereas the The mentioned It-foils consist mainly of asbestos and binding agents and only a small amount : \ - Contains very little graphite. The it slides mentioned are therefore even if they are Contain graphite, in their effect not with the fibrous webs according to the invention comparable with the structure of the packs.

Man hat auch schon vorgeschlagen, für den Aufbau von Packungen solche Kunstfasern zu benutzen, in denen Graphit intermicellar eingelagert ist, d. h. bei denen kolloidaler Graphit den Einzelfasern während deren Herstellung, also während des Spinnvorganges, mit einverleibt wurde. Dabei ist der größte Teil des Graphits in das aus Zellulose bestehende Fasermaterial eingeschlossen und kommt nur als Schmiermittel zur Wirkung, wenn durch den Abrieb der Packung die einzelnen. Graphit enthaltenden Zellen geöffnet werden.It has also already been suggested that such packs be used for the construction of packs To use synthetic fibers in which graphite is embedded intermicellar, d. H. at which colloidal graphite the individual fibers during their production, i.e. during of the spinning process, was incorporated. This is where most of the graphite is Enclosed in the cellulose fiber material and comes only as a lubricant to the effect, if the individual through the abrasion of the pack. Containing graphite Cells are opened.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile dadurch, daß die Packung aus einem fest zusammenhängenden und vorzugsweise Bindemittel enthaltenden Faserstoffvlies aufgewickelt ist, dem bei der Herstellung Graphit und/oder andere schmierend wirkende feste Stoffe als Füllstoffe im Sinne der Papiertechnik einverleibt worden sind. Diese Packungen können dann noch in üblicher Weise mit Fetten, Ölen, fluorhaltigen Kunststoffen, Natur- oder Kunstkautschuk, Po-lyvinylchlorid od. dgl. imprägniert werden, wohei diese letzteren Stoffe entweder dem Faserstoffvlies einverleibt werden oder auch der fertigen Packung nachträglich, z. B. durch Tränkung, zugefügt sind. Die Porosität der Fasermasse erlaubt ein leichtes, gleichmäßiges und wirksames Imprägnieren aller Teile der Packung bis zur völligen Sättigung, wodurch die Packung sehr günstige Schmiereigenschaften erhält und höchste Laufgeschwindigkeiten der abzudichtenden Stangen und Wellen zulässig sind.The present invention avoids the disadvantages outlined by that the pack consists of a firmly coherent and preferably containing binding agent Fibrous web is wound, which in the production graphite and / or other solid substances with a lubricating effect are incorporated as fillers in the sense of paper technology have been. These packs can then be filled with fats, oils, fluorine-containing plastics, natural or synthetic rubber, polyvinyl chloride or the like. are impregnated, where these latter substances are either incorporated into the nonwoven fabric be or the finished pack afterwards, z. B. by impregnation added are. The porosity of the fiber mass allows it to be light, uniform and effective Impregnate all parts of the pack to full saturation, thereby removing the pack very favorable lubricating properties and the highest running speeds rods and shafts to be sealed are permitted.

Der Zusatz von Fetten, Ölen, Kautschuk und Kunstharzmassen u. dgl. ist für Dichtungen, insbesondere Flachdichtungen aus faserstoffhaltigen Massen, bereits bekannt und wird im vorliegenden Fall auch nicht an sich als neu beansprucht, sondern nur im Zusammenhang mit der besonderen Art der Einbringung der schmierend wirkenden festen Bestandteile in die Faserstoffgrundmasse.The addition of fats, oils, rubber and synthetic resin compounds and the like. is for gaskets, especially flat gaskets made from fibrous materials, already known and is not claimed as new in the present case, but only in connection with the special type of introduction of the lubricating acting solid constituents in the fibrous base mass.

Als Faserstoffe für das Ausgangs-Faserstoffvlies kommen alle üblichen tierischen, pflanzlichen, synthetischen oder mineralischen Faserstoffe in Betracht. Insbesondere werden weiße und/oder blaue Asbestfasern allein oder in Mischung mit anderen Fasern genommen, je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck. Zweckmäßig stellt man die Masse für die aufzuwickelnden Folien im Holländer her, wobei Graphit oder andere schmierend wirkende feste Stoffe, wie Talkum, Glimmer u. dgl., an Stelle der üblichen Füllstoffe mit einverleibt werden. Den Ausgangsstoffen können Bindemittel, z. B. Natur- und Kunstkautschuk, fluorhaltige Kunststoffe, Polyvinylchlorid, in Form von Lösungen, Suspensionen, Emulsionen od. dgl. zugesetzt werden. Dadurch lassen sich bestimmte Eigenschaften der Packungen, etwa die Beständigkeit gegen den Angriff von Sauerstoff, Meerwasser. Säuren, Wärme usw., im jeweils gewünschten Umfang erzielen. Auch die Weichheit und Schmiegsamkeit der fertigen Packung kann so den verschiedenen Anwendungszwecken angepaßt werden. Das Imprägnieren mit Fetten, Ölen oder anderen Stoffen, z. B. Silikonen zum Wasserfestmachen, kann z. B. beim Herstellen der Ausgangsbahn im Holländer in diesem unmittelbar erfolgen. Es ist aber auch möglich, das Faserstoffvlies erst nach dem Fertigstellen zu imprägnieren oder auch die fertig aufgewickelten Packungen.All of the usual fibers are used as the fiber materials for the starting fiber fleece animal, vegetable, synthetic or mineral fibers into consideration. In particular, white and / or blue asbestos fibers are used alone or in a mixture with other fibers, depending on the intended use. Appropriately poses the mass for the foils to be wound up in the Hollander, with graphite or other lubricating solid substances, such as talc, mica and the like, instead the usual fillers incorporated will. The raw materials binders, e.g. B. natural and synthetic rubber, fluorine-containing plastics, polyvinyl chloride, in the form of solutions, suspensions, emulsions or the like. Are added. Through this certain properties of the packs, such as resistance to the attack of oxygen, sea water. Acids, heat, etc., as required Achieve scope. The softness and pliability of the finished pack can also so can be adapted to the various purposes of use. Impregnation with fats, Oils or other substances, e.g. B. Silicones for waterproofing, z. B. at Manufacture of the original track in the Dutchman in this take place immediately. It is but it is also possible to impregnate the fiber fleece only after it has been completed or even the finished wrapped packs.

Die erfindungsgemäßen Packungen weisen gegenüber den bisherigen wesentliche Vorteile auf. Zunächst ist ihre Schmiegsamkeit in verhältnismäßig weiten Grenzen anpassungsfähig und ebenso die Beständigkeit gegen chemische Angriffe. Mit den neuen Packungen lassen sich beachtliche Toleranzbereiche in den Ausmaßen der zusammenwirkenden Stopfbüchsen und Wellen oder Stangen überbrücken. Sie sind deshalb auch bei veränderlichen Betriebsbedingungen, z. B. bei stark wechselnden Temperaturen, verwendbar. Außerdem ist die Schmierwirkung ausgezeichnet, so daß die erfindungsgemäßen Packungen sowohl für kleine wie auch für große Relativgeschwindigkeiten zwischen den hin- und hergehenden Stangen oder den umlaufenden Wellen und den Packungen brauchbar sind. Alle Schichten der Packung enthalten in praktisch gleichmäßiger Verteilung Graphitteilchen oder sonstige feste Schmiermittel einverleibt, so daß stets Graphitteile und die jeweilige Imprägnierung an den Reibungsflächen mit den bewegten Teilen vorhanden sind, auch dann, wenn die Stopfbüchsen nachgezogen worden sind. Die in den Poren der Faserstoffvliese auf die Imprägnierungen ausgeübten Kapillarkräfte verhindern auch bei Einwirkung hoher Drücke ein Herausquetschen der in der Packung enthaltenen Stoffe, z. B. von Schmiertalg oder Fett, so daß die von den zugegebenen Stoffen ausgeübte Wirkung auch im Dauerbetrieb erhalten bleibt.Compared to the previous packs, the packs according to the invention are essential Benefits on. First of all, their flexibility is relatively wide adaptable and also resistance to chemical attack. With the new ones Packs can have considerable tolerance ranges in the dimensions of the interacting Bridge stuffing boxes and shafts or rods. They are therefore also changeable Operating conditions, e.g. B. at widely changing temperatures, can be used. aside from that the lubricating effect is excellent, so that the packs according to the invention both for small as well as for large relative speeds between the reciprocating Rods or the rotating shafts and the packings are useful. All layers of the packing contain graphite particles or in a practically even distribution other solid lubricants incorporated, so that always graphite parts and the respective Impregnation on the friction surfaces with the moving parts are present, too when the stuffing boxes have been tightened. The ones in the pores of the nonwovens Capillary forces exerted on the impregnations prevent even when they are exposed high pressures squeeze out the substances contained in the pack, e.g. B. from Lubricant or grease, so that the effect exerted by the added substances is retained even in continuous operation.

Darüber hinaus ist die Fertigung der neuen Stopfbüchsen in außerordentlich wirtschaftlicher Weise möglich. Eine nachträgliche Graphitierung mit ihrer bekannten unsicheren Oberflächenhaftung ist nicht nötig, und außerdem brauchen keinerlei kostspielige Preßwerkzeuge für die Fertigung eingesetzt werden.In addition, the production of the new stuffing boxes is extraordinary economically possible. A subsequent graphitization with its familiar unsafe surface adhesion is not necessary, and also do not need any costly Pressing tools are used for manufacturing.

Alle diese Vorteile werden nicht erreicht, wenn man in der bisher üblichen Weise entweder die Folien aus Asbestpapier oder anderer faseriger Grundmasse nur äußerlich grap:hitiert oder wenn dies gar erst mit den daraus durch Wickeln hergestellten Packungen geschieht, denn bei diesen Einverleibungsarten sind die festen Schmiermittel nur oberflächlich vorhanden und können ihre Schmier-und Dichtungswirkung nicht so vollkommen erfüllen, als wenn diese Mittel, wie nach vorliegender Erfindung, in den Faserstoffvliesen selbst durch und durch verteilt sind und demgemäß überall wirksam werden können.All of these benefits will not be achieved if one has been in the past Usually either the foils made of asbestos paper or other fibrous base material only externally grap: hitiert or if this at all with the from it by winding manufactured packs happens, because with these types of incorporation are the Solid lubricants only exist on the surface and can have their lubricating and sealing effect do not meet so perfectly as if these means, as according to the present invention, are distributed through and through in the nonwovens themselves and accordingly everywhere can take effect.

Nachstehend wird das Wesen der Erfindung noch an Hand zweier Beispiele näher erläutert. Beispiel i 6o % weißer Asbest, 35'010 Pudergraphit und 5 °/o Naturkautschuk-Latex (berechnet auf wasserfreiem Zustand) werden so im Holländer miteinander vermischt, daß der Graphit auf jede einzelne Asbestfaser homogen niedergeschlagen und darauf gebunden wird. Dies geschieht dadurch, daß man den Latex durch Zugabe einer Spur Säure koaguliert; der Graphit umhüllt dabei jede einzelne Asbestfaser nahezu allseitig. Das Gemisch wird dann auf der Lang- oder Rundsiebmaschine zu papierartigen Faserstoffvliesen verarbeitet, die nach dem Trocknen und gegebenenfalls Imprägnierung mit Schmierfetten zu Packungen aufgerollt werden.The essence of the invention is explained below by means of two examples explained in more detail. Example i 60% white asbestos, 35,010 powder graphite and 5% natural rubber latex (calculated on an anhydrous state) are mixed together in the Hollander, that the graphite is deposited homogeneously on each individual asbestos fiber and on it is bound. This is done by adding a trace to the latex Acid coagulates; the graphite envelops every single asbestos fiber almost on all sides. The mixture is then turned into paper-like fibrous webs on the long or cylinder mold machine processed after drying and, if necessary, impregnation with lubricating greases rolled up into packs.

Beispiel 2 Man mischt 30"/o einer langstapeligen Baumwolle, 6o% Talkum und ioo/o Molybdändisulfid im Holländer oder sonstigen in der Papierindustrie üblichen Maschinen miteinander gut durch und verarbeitet das Gemisch auf der Langsiebmaschine zu einem lockeren, nicht sehr festen Faserstoffvlies, das nach Imprägnierung mit einem Schmierfett zu Packungen aufgewickelt wird.Example 2 30 "/ o of long-staple cotton and 60% talc are mixed and 100 / o molybdenum disulphide in the Dutch or other common ones in the paper industry Machines well together and processes the mixture on the Fourdrinier machine to a loose, not very strong fiber fleece, which after impregnation with a lubricating grease is wound into packings.

Die vorstehenden Beispiele dienen ausschließlich zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Für ihre Merkmale wird nur im Rahmen der Patentansprüche Schutz begehrt.The above examples serve only to explain the method according to the invention. For their features is only within the scope of the claims Protection desired.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Stuffing box made from a paper-like Fiber fleece into a roll-like, firmly connected, in particular hollow-cylindrical Body is wound up, the nonwoven fabric preferably containing binding agents, characterized in that the basic mass of the fiber fleece is graphite and / or other solid substances with a lubricating effect as fillers in the sense of paper technology have been incorporated.

2. Stuffing box packing according to claim i, characterized in that the packing is impregnated in a manner known per se with fats, oils, fluorine-containing plastics, natural or synthetic rubber, polyvinyl chloride or the like the finished pack, e.g. B, by impregnation, are added. 3. Stuffing box packing according to claim i and 2, characterized in that the fiber material for the starting fleece consists in a known manner of white or blue asbestos fibers. Contemplated publication type: German Patent Nos. 152 531, 81a 866; German utility model No. 1641 2:23; German patent application C 3540 XII / 47f (published on 16. e.g. z951).